KR20000006964A - Apparatus for reducing impact of vehicle - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A shock reduction device for a vehicle is provided to minimize the shock transmitted to the person on the seat when the vehicle is struck. CONSTITUTION: The shock reduction device for a vehicle comprises; a buffer device(100) placed between the body of a car(300) and the passenger's seat(200) to reduce the collision shock; a body joint(10) connecting at the base of a car; a spring(30) of an elasticity member to hold or reduce a shock; a roller(50). The body joint part is equipped with a fixing plate(11) having a locking hole(11a) and on the top of the fixing plate(11) a box shaped connecting housing(14) is formed. The butter part(20) is composed of a chair fixing plate(21) with a locking hole(21a) provided and a loose plate(23).

Description

차량용 충격저감장치{APPARATUS FOR REDUCING IMPACT OF VEHICLE}Shock reduction device for vehicle {APPARATUS FOR REDUCING IMPACT OF VEHICLE}

본 발명은 차량용 충격저감장치를 나타내는 것으로, 보다 상세하게는 자동차의 차체와 탑승자의 의자 사이에 장착하여 충돌에 의한 충격을 순간적으로 저장 및 감쇄시켜 의자에 앉은 사람에게 충격이 전달되는 것을 현저히 줄일 수 있도록 한 차량용 충격저감장치에 관한 것이다.The present invention represents a shock reduction device for a vehicle, and more particularly, is mounted between a vehicle body and a chair of an occupant to store and attenuate an impact due to a collision instantaneously to significantly reduce the transmission of a shock to a person sitting on a chair. The present invention relates to a vehicle shock reduction device.

일반적인 자동차의 충돌로 인한 탑승자에 대한 안전문제를 해결하기 위하여 안전밸트와 에어백등이 사용되고 있다. 상기 에어백은 40km/h 이상의 속도에서 차량 충격시 센서가 충격을 감지하여 공기주머니를 가스로 팽창시킴으로서 운전자 및 승객을 보호하는 장치이다.Safety belts and airbags are used to solve safety problems for occupants due to general car crashes. The airbag is a device that protects the driver and the passenger by inflating the air bag with gas by detecting a shock when the vehicle impacts at a speed of 40 km / h or more.

그러나 이러한 장치는 대부분 충격이 인체에 미친 후에 그 결과를 최소화하려는 것이어서 주로 탑승자의 머리나 가슴등에 받게 되는 몸의 상처를 줄일 수는 있으나, 벨트나 에어백 자체에 의한 손상이나 충돌에 의한 충격자체를 줄이지 못하는 문제점이 있다. 최근 에어백에 의한 유아의 질식사가 보고된 이후, 종종 이러한 보호장치 자체에 의한 충돌시의 탑승자의 안전문제에 대한 우려가 지적되고 있다.Most of these devices, however, are intended to minimize the consequences after an impact has occurred on the human body, which can primarily reduce the body's injuries to the occupant's head or chest, but not to reduce the impact itself from damage or collision by the belt or airbag itself. There is a problem. Since reports of suffocation of infants by airbags have recently been reported, there are often concerns about the safety issues of occupants in the event of collisions caused by these protective devices themselves.

또한 에어백장치의 경우 모든 작동 상황이 0.06초내에 이루어지도록 해야 할 만큼 고정밀도가 요구되는 반면 그로인해 오작동을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.In addition, in the case of the airbag device, high precision is required so that all operating conditions are made within 0.06 seconds, thereby causing a malfunction.

따라서, 본 발명의 목적은 자동차의 차체와 탑승자의 의자 사이에 장착하여 충돌에 의한 충격을 순간적으로 저장 및 감쇄시켜 의자에 앉은 사람에게 충격이 전달되는 것을 현저히 줄일 수 있도록 한 차량용 충격저감장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle shock reduction device that can be mounted between the vehicle body of the vehicle and the chair of the occupant to instantly store and attenuate the impact caused by the collision to significantly reduce the transmission of the impact to the person sitting on the chair. Is in.

이러한, 본 발명의 목적은 자동차의 차체와 탑승자의 의자사이에 자동차의 충돌시 탑승자에게 전달되는 충격을 줄여주는 완충수단을 설치함으로써 달성된다.This object of the present invention is achieved by installing a shock absorbing means for reducing the impact transmitted to the occupant in the event of a collision between the vehicle body of the vehicle and the chair of the occupant.

상기 완충수단은 자동차의 차체에 고정되는 차체 연결부와, 상기 차체 연결부내에 유동가능하게 설치되는 완충부와, 여기서, 상기 완충부의 상면에 탑승자의 의자가 고정되며, 상기 완충부와 차체 연결부 사이에 설치되는 탄성부재 및 감쇄부재를 포함하여 구성된다.The shock absorbing means includes a body connection part fixed to a vehicle body, a shock absorbing part installed in the body connection part so as to be movable, wherein a chair of a passenger is fixed to an upper surface of the shock absorbing part, and installed between the shock absorbing part and the car body connecting part. It is configured to include an elastic member and a damping member.

상기 차체 연결부는 자동차의 저면에 체결되는 차체 고정판과, 상기 차체 고정판의 상부에 완충공간을 구비하도록 박스형태로 형성된 연결하우징으로 이루어지며, 상기 완충부는 의자의 하면에 체결되는 의자 고정판과, 상기 의자 고정판의 하부에 차체 연결부의 완충공간 내부를 움직이도록 형성된 유동판으로 이루어진다.The vehicle body connection portion is composed of a vehicle body fixing plate fastened to the bottom of the vehicle, the connection housing formed in the box shape to have a buffer space on the upper portion of the vehicle body fixing plate, the cushioning portion is a chair fixing plate fastened to the lower surface of the chair, the chair It consists of a flow plate formed to move inside the buffer space of the vehicle body connection portion in the lower portion of the fixed plate.

상기 탄성부재는 완충부의 전단에 배치되어 완충부의 전단과 차체 연결부 사이를 지지하며, 상기 감쇄부재는 완충부의 후단에 배치되어 차체 연결부와 완충부의 후단 사이를 지지하도록 한다.The elastic member is disposed at the front end of the shock absorbing portion to support between the front end of the shock absorbing portion and the vehicle body connecting portion, and the damping member is disposed at the rear end of the shock absorbing portion to support between the vehicle body connecting portion and the rear end of the shock absorbing portion.

본 발명의 변형예로는 상기 탄성부재와 감쇄부재를 완충부의 전단에 배치시켜, 완충부의 전단과 차체 연결부 사이를 지지하도록 한다.In a modified example of the present invention, the elastic member and the damping member are disposed at the front end of the shock absorbing part to support the front end of the shock absorbing part and the vehicle body connection part.

상기 탄성부재는 스프링이며, 상기 감쇄부재는 댐퍼인 것을 특징으로 한다.The elastic member is a spring, the damping member is characterized in that the damper.

또한, 상기 완충부의 하면과 차체 연결부 사이에 구름부재인 롤러가 설치되어 상기 완충부가 차체 연결부 위에서 슬라이드 이동할 수 있도록 한다.In addition, a roller which is a rolling member is installed between the lower surface of the buffer portion and the vehicle body connecting portion to allow the buffer portion to slide on the vehicle body connecting portion.

본 발명의 다른 실시예인 완충수단은 자동차의 차체에 고정되는 차체 연결부와, 여기서, 상기 차체 연결부내에 유동가능하게 탑승자의 의자가 설치되며, 상기 차체 연결부와 의자 사이에 설치되는 탄성부재 및 감쇄부재로 구성된다.In another embodiment of the present invention, the shock absorbing means includes a body connection part fixed to a vehicle body, and wherein the chair of the occupant is installed to be movable in the body connection part, and the elastic member and the damping member are installed between the body connection part and the chair. It is composed.

상기 차체 연결부는 자동차의 저면에 고정되는 지지대와, 상기 지지대의 상부에 완충공간을 구비하도록 'L'자형으로 형성된 연결하우징으로 이루어지며, 상기 탄성부재 및 감쇄부재는 의자의 배면에 배치되어, 차체 연결부와 의자의 배면 사이를 지지한다.The vehicle body connecting portion is formed of a support housing fixed to the bottom of the vehicle, the connecting housing formed in the 'L' shape to have a buffer space on the upper portion of the support, the elastic member and the damping member is disposed on the back of the chair, Support between the connection and the back of the chair.

또한, 상기 의자의 하면과 차체 연결부 사이에 구름부재인 롤러가 설치되어 상기 의자가 차체 연결부 위에서 슬라이드 이동할 수 있도록 한다.In addition, a roller which is a rolling member is installed between the lower surface of the chair and the vehicle body connecting portion to allow the chair to slide on the vehicle body connecting portion.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 차량용 충격저감장치를 개략적으로 나타내는 것으로,1 and 2 schematically show the impact reduction device for a vehicle according to the present invention,

도 1은 단면도.1 is a cross-sectional view.

도 2는 평면도.2 is a plan view.

도 3은 본 발명에 의한 차량용 충격저감장치를 자동차에 장착한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도.3 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a vehicle shock reduction device according to the present invention is mounted on a vehicle.

도 4는 본 발명에 의한 차량용 충격저감장치의 다른 실시예를 나타내는 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the impact reduction device for a vehicle according to the present invention.

도 5는 본 발명에 의한 차량용 충격저감장치의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도.5 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the impact reduction device for a vehicle according to the present invention.

도 6은 일반적인 충돌로 인하여 차체에 가해지는 힘을 계산하기 위한 모델링도.6 is a modeling diagram for calculating a force applied to a vehicle body due to a general collision.

도 7은 일반적인 충돌후 범퍼와 차체 찌그러짐에 의해 완화되어 차체에 전달되는 가속도를 나타내는 선도.7 is a diagram showing the acceleration transmitted to the vehicle body by the bumper and the body crushing after the general collision.

도 8은 본 발명에 의한 충격저감장치가 장착된 차량이 충돌시 탑승자에게 가해지는 충격을 계산하기 위한 모델링도.8 is a modeling diagram for calculating the impact applied to the occupant when the vehicle is equipped with a shock reduction device according to the present invention.

도 9 내지 도 11은 본 발명에 의한 충격저감장치의 탄성계수와 감쇄계수를 달리하며 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 계산한 결과를 나타내는 것으로서,9 to 11 show the results calculated by using a computer simulation while varying the elastic modulus and attenuation coefficient of the impact reducing device according to the present invention.

도 9는 탄성계수가 1000 N/m 이고, 감쇄계수가 10000 N·sec/m 일때의 선도.9 is a diagram when the elastic modulus is 1000 N / m and the attenuation coefficient is 10000 N · sec / m.

도 10은 탄성계수가 1000 N/m 이고, 감쇄계수가 5000 N·sec/m 일때의 선도.10 is a diagram when the elastic modulus is 1000 N / m and the attenuation coefficient is 5000 N · sec / m.

도 11은 탄성계수가 19600 N/m 이고, 감쇄계수가 10000 N·sec/m 일때의 선도.11 is a diagram when the elastic modulus is 19600 N / m and the attenuation coefficient is 10000 N · sec / m.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

100,100',100'' ; 완충수단 10,10'' ; 차체 연결부100,100 ', 100' '; Cushioning means 10,10 ''; Bodywork connection

11 ; 차체 고정판 13,19 ; 연결 하우징11; Body fixing plate 13,19; Connection housing

15 ; 완충 공간 17 ; 지지대15; Buffer space 17; support fixture

20 ; 완충부 21 ; 의자 고정판20; Shock absorbing portion 21; Chair fixing plate

23 ; 유동판 30 ; 스프링23; Flow plate 30; spring

40 ; 댐퍼 50 ; 롤러40; Damper 50; roller

200 ; 의자 300 ; 자동차 차체200; Chair 300; Car body

이하, 본 발명에 의한 차량용 충격저감장치를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라서 설명한다. 본 실시예는 이해를 돕기위해 예시적으로 기재하는 것일 뿐 본 발명을 한정하려는 것은 아니다.Hereinafter, a vehicle impact reducing device according to the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings. This embodiment is only illustrative for the purpose of understanding and is not intended to limit the invention.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 차량용 충격저감장치를 개략적으로 나타내는 것으로, 도 1은 단면도를 보인 것이고, 도 2는 평면도를 보인 것이다.1 and 2 schematically show the impact reduction device for a vehicle according to the present invention, Figure 1 is a cross-sectional view, Figure 2 is a plan view.

이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 충격저감장치는 자동차의 차체(300)와 탑승자의 의자(200)사이에 자동차의 충돌시 탑승자에게 전달되는 충격을 줄여주도록 완충수단(100)을 설치하는 것으로, 상기 완충수단(100)은 차체의 하면에 배치되어 고정되는 차체연결부(10)와, 상기 차체연결부(10)내에 전후방향으로 이동가능하게 설치되며, 상부에 의자(200)가 체결되어 고정되는 완충부(20)와, 상기 차체연결부(10)와 완충부(20) 사이에 개재되어 충격을 저장하거나 감쇄시키는 탄성부재인 스프링(30) 및 감쇄부재인 댐퍼(40)와, 상기 완충부(20)의 하면에 차체연결부(10)의 바닥면과 구름접촉할 수 있도록 회전가능하게 설치되는 구름부재인 롤러(50)으로 구성된다.As shown in the figure, the impact reduction device for a vehicle according to the present invention is provided with a cushioning means 100 to reduce the impact transmitted to the occupant during the collision of the vehicle between the vehicle body 300 and the occupant's chair 200 of the automobile. The shock absorbing means 100 is disposed on the lower surface of the vehicle body and fixed to the vehicle body connecting portion 10 and installed in the vehicle body connecting portion 10 so as to be movable in the front and rear directions, and the chair 200 is fastened and fixed to the upper portion. And a damper 40, which is an elastic member that is interposed between the vehicle body connecting portion 10 and the shock absorbing portion 20 to store or attenuate an impact, and the damper 40 that is a damping member. The lower surface of the (20) is composed of a roller 50 which is a rolling member rotatably installed so as to make a cloud contact with the bottom surface of the vehicle body connecting portion (10).

상기 차체 연결부(10)는 전후단부에 체결공(11a)이 구비된 차체 고정판(11)이 형성되고, 상기 차체 고정판(11)의 상부에 완충공간(15)을 구비하도록 박스 형태로 이루어진 연결하우징(13)이 형성된다.The body connecting portion 10 is formed in the box housing so that the body fixing plate 11 is provided with a fastening hole (11a) at the front and rear ends, and provided with a buffer space 15 in the upper portion of the body fixing plate (11). (13) is formed.

상기 완충부(20)는 전후단부에 체결공(21a)이 구비된 의자 고정판(21)과, 상기 의자 고정판(21)의 하부에 연결하우징(13) 내로 삽입되어 연결하우징(13)의 완충공간(15) 내부를 전후방향으로 움직일 수 있도록 형성된 유동판(23)으로 구성된다.The buffer unit 20 is a chair fixing plate 21 is provided with a fastening hole (21a) at the front and rear end, and the buffer space of the connecting housing 13 is inserted into the connecting housing 13 in the lower portion of the chair fixing plate 21 (15) It is composed of a flow plate 23 formed to move the inside in the front and rear direction.

본 발명의 일실시예는 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 완충부(20)의 유동판(23) 전단부와 차체 연결부(10)의 연결하우징(13) 사이에 스프링(30)을 장착하고, 상기 유동판(23)의 후단부와 차체연결부의 연결하우징(13) 사이에 댐퍼(40)를 장착하여, 충돌에 의한 충격이 의자(200)가 장착된 차체(100)에 가해지면서 충격에너지는 순간적으로 상기 스프링(30)과 댐퍼(40)에 의하여 저장 및 감쇄되고, 그 나머지 부분이 탑승자의 의자(200)에 전달된다. 그러므로 충돌에 의한 충격이 의자에 앉은 사람에게 전달되는 정도를 현저히 줄일 수 있다. 그 충격을 줄이는 정도는 스프링(30)과 댐퍼(40)의 성능에 따라 다양하게 조절할 수 있다. 본 발명의 핵심은 충격이 탑승자에게 전달되기 전에 완충부(20)가 그 충격의 상당 부분을 감쇄시킴으로써, 실제로 탑승자에게 전달되는 충격은 충돌에 의한 충격에 비하여 현저히 감소되며, 자동차의 충돌로 인한 탑승자의 상해의 원인을 크게 줄이는 것이다. 이러한 접근은 기존 충돌대비 안전 장치가 예를 들어 밸트, 에어백등 대부분 충격이 인체에 미친후에, 그 결과를 최소화하려는데 비하여 전혀 새로운 방법이라 하겠다.As shown in FIG. 3, the spring 30 is mounted between the front end of the flow plate 23 of the shock absorbing unit 20 and the connection housing 13 of the vehicle body connecting unit 10. The damper 40 is mounted between the rear end of the flow plate 23 and the connection housing 13 of the vehicle body connecting portion, so that an impact caused by a collision is applied to the vehicle body 100 on which the chair 200 is mounted. Is instantaneously stored and attenuated by the spring 30 and damper 40, and the remaining portion is transmitted to the chair 200 of the occupant. Therefore, the impact of the collision can be significantly reduced to the person sitting in the chair. The degree of reducing the impact can be variously adjusted according to the performance of the spring 30 and the damper 40. The core of the present invention is that the shock absorber 20 attenuates a significant portion of the impact before the impact is transmitted to the occupant, so that the impact actually delivered to the occupant is significantly reduced compared to the impact caused by the collision, and the occupant due to the collision of the vehicle Will greatly reduce the cause of injury. This approach is a completely new way of minimizing the consequences of existing impact-safety devices, such as belts and airbags, after most impacts on the human body.

본 발명의 다른 실시예는 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 완충부의 유동판(23) 전단부와 차체연결부의 연결하우징(13) 사이에 스프링(30')과 댐퍼(40')를 모두 장착하여 상기와 같은 효과를 얻도록 한 것이며, 본 발명의 또 다른 실시예는 도 5에 도시한 바와 같이, 자동차 차체에 고정된 차체 연결부(10'')를 의자의 하부로부터 배면에 이르도록 'L'자 형으로 형성하고, 상기 의자(200)의 배면과 차체연결부의 연결하우징(19) 사이에 탄성부재(30'')와 댐퍼(40'')를 장착한다. 도면중 미설명 부호 17은 연결하우징을 자동차의 차체(300)에 고정하여 지지하는 지지대를 나타낸다.Another embodiment of the present invention, as shown in Figure 4, mounting both the spring 30 'and the damper 40' between the front end of the flow plate 23 of the buffer portion and the connecting housing 13 of the body connection portion In order to obtain the same effect as described above, another embodiment of the present invention, as shown in Figure 5, the body connection portion (10 ″) fixed to the vehicle body from the bottom of the chair to the 'L It is formed in a 'shape, and the elastic member 30' 'and the damper 40' 'is mounted between the rear side of the chair 200 and the connection housing 19 of the vehicle body connection part. In the figure, reference numeral 17 denotes a support for fixing and supporting the connection housing to the vehicle body 300 of the vehicle.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 차량용 충격저감장치의 스프링 및 댐퍼의 작용효과와 특성값을 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 계산하기 위한 방법 및 그에 따른 실험데이터를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the method and the experimental data for calculating the effect and characteristic values of the spring and damper of the impact reduction device for a vehicle according to the present invention configured as described above using a computer simulation as follows.

자동차의 수요 증가와 성능 향상에 따라, 사고시의 탑승자 안전문제는 자동차의 성능 이상으로 자동차 생산자 및 수요자의 중대한 관심사가 되고 있다. 본 발명에서는 자동차 충돌시 탑승자의 안전문제를 크게 개선할 수 있도록 한 것으로, 차체에 탑승자 의자가 고정되어 있을 때 충돌로 인하여 차체에 가해지는 힘을 f(t)라고 하면, 차량 범퍼, 차체의 찌그러짐 등에 의해 감소된 후에 탑승자의 의자에 전달되는 힘(F)은 도 6과 같이 모델링할 수 있다. 도면중 부호 m은 충돌에 의하여 변위를 갖는 차량 일부의 질량이나, 이 때의 스프링 및 댐퍼의 특성값은 충돌의 경우에 따라 다르게 나타나므로 정확히 알기는 어려우나, 이러한 범퍼나 차체의 변형에 의하여 감쇄된 힘의 결과 값은 첨부한 도면과 같은 모델링을 통하여 유추할 수 있고, 그 크기는 측정할 수 있다.With the increasing demand and performance of automobiles, occupant safety problems in accidents have become a major concern for automobile producers and consumers beyond the performance of automobiles. According to the present invention, it is possible to greatly improve the safety problem of the occupant during the collision of the vehicle. When the force is applied to the vehicle due to the collision when the occupant's chair is fixed to the vehicle, f (t), the vehicle bumper and the vehicle are distorted. The force F transmitted to the chair of the occupant after being reduced by the back may be modeled as shown in FIG. 6. In the figure, m denotes the mass of a part of the vehicle which is displaced by the collision, but the characteristic values of the spring and the damper at this time are different depending on the collision, so it is difficult to know exactly, but it is attenuated by the deformation of the bumper or the vehicle body. The resulting value of the force can be inferred through modeling as shown in the accompanying drawings, and its magnitude can be measured.

충돌 후 범퍼와 차체 찌그러짐에 의해 완화되어 차체에 전달되는 가속도는 상기와 같은 모델링을 통하여, 특정 운행 속도 및 차량에 대하여 도 7과 같이 얻을 수 있다. 자동차 충돌시에 도 7의 가속도는 탑승자에게 그대로 전달되어, 탑승자는 벨트나, 에어백등의 안전장치에 의하여 보호되지 않으면, 큰 상해를 입을 수 있다. 그러나, 최근 에어백에 의한 사고 기사들이 보고된 이후, 종종 이러한 보호장치 자체에 의한 충돌시의 탑승자 안전문제에 대한 우려도 증폭되고 있다.Acceleration transmitted by the bumper and the vehicle body crushing after the collision and transmitted to the vehicle body can be obtained as shown in FIG. 7 for the specific driving speed and the vehicle through the above modeling. The acceleration of FIG. 7 is transmitted to the occupant as it is in a car crash, and the occupant may be seriously injured if not protected by a safety device such as a belt or an airbag. However, since reports of accidents caused by airbags have recently been reported, concerns about occupant safety in the event of a collision caused by the protection device itself are often amplified.

자동차는 충돌로 인하여 약 0.3초에 걸친 차체의 변형이 발생하고, 그 결과 완화된 힘이 탑승자의 의자가 고정된 차체에 그대로 전달될 경우를 가정한다. 건설교통부 차량충돌 안전평가시험 기준 속도(V=56km/h)에서 충돌시에 약 10g의 힘이 탑승자의 의자가 장착된 차체에 전달되는 것으로 가정하여 컴퓨터 시뮬레이션 연구를 수행한다.The vehicle assumes a deformation of the vehicle body over about 0.3 seconds due to the collision, and as a result, the relaxed force is transmitted to the vehicle body to which the occupant's chair is fixed. The computer simulation study is performed assuming that about 10g of force is transmitted to the vehicle body equipped with the occupant's chair at the time of collision at the vehicle collision safety evaluation test standard speed (V = 56km / h).

본 발명의 차량용 충격저감장치를 장착하였을 경우, 같은 크기의 힘이 의자가 장착된 부위의 자동차 차체에 전달되었을 경우에 그 힘이 탑승자에게 전달되는 충격의 크기를 차량용 충격저감장치가 장착되지 않았을 경우와 비교하고자 한다.When the impact reduction device for a vehicle of the present invention is mounted, the magnitude of the shock transmitted to the occupant when the same magnitude of force is transmitted to the vehicle body of the seat where the chair is mounted is not equipped with the impact reduction device for the vehicle. To compare with.

도 8은 차량용 충격저감장치가 장착된 차량이 충돌 시 탑승자에게 가해지는 충격 모델을 보인 것으로, F는 차량 충돌에 의해서 의자가 장착된 차체부분에 전달된 힘을 나타내고, m1은 자동차의 질량을 나타내며, m2는 의자 및 탑승자의 질량을 나타내고, X1은 자동차의 이동 변위를 나타내며, X2는 자동차에 장착된 의자의 변위를 나타내고, H는 차체에 대한 의자의 상대 변위를 나타낸다. 단, 모델시에 탑승자는 벨트등으로 의자에 고정된 것으로 가정한다. 충돌후에 자동차는 곧 정지하므로, 실질적으로 X1의 값은 거의 없으며, 단지 힘에 의한 가속도 성분인 힘만 전달된다.FIG. 8 illustrates a shock model in which a vehicle equipped with a vehicle shock reduction device is applied to a passenger in a collision, where F represents a force transmitted to a vehicle body portion in which a chair is mounted by a vehicle collision, and m 1 represents a mass of a vehicle. M 2 represents the mass of the chair and the occupant, X 1 represents the displacement of the vehicle, X 2 represents the displacement of the chair mounted on the vehicle, and H represents the relative displacement of the chair with respect to the vehicle body. However, in the model, the occupant is assumed to be fixed to the chair by a belt or the like. Since the car stops soon after the crash, virtually no value of X 1 is transmitted, only a force that is an acceleration component of the force is transmitted.

도 8의 모델을 바탕으로 탑승자 및 차체의 운동에 대한 수학적 모델은 다음의 미분 방정식으로 유도된다.Based on the model of FIG. 8, a mathematical model of the motion of the occupant and the vehicle body is derived with the following differential equation.

차체와 탑승자 의자와의 상대 변위를 다음 수학식 3과 같이 H로 정의하면,If the relative displacement between the vehicle body and the occupant's chair is defined as H as shown in Equation 3 below,

자동차 차체와 탑승자 의자와의 상대운동에 대한 수학적 모델은 다음 수학식 4와 같이 유도된다.The mathematical model of the relative movement between the vehicle body and the occupant's chair is derived as in Equation 4 below.

아래의 차량조건(현대 EF 소나타 2.5 V6) 및 충격제어시스템 구성(k 및 c값)에 대하여, 수학식 4를 이용하여 컴퓨터 시뮬레이션 연구를 수행한 결과가 도 9 내지 도 11에 나타나 있다.9 to 11 show the results of computer simulation studies using Equation 4 for the following vehicle conditions (Hyundai EF Sonata 2.5 V6) and the impact control system configuration (k and c values).

차량조건은 m1= 1440kg ; 현대 EF sonata 2.5 V6Vehicle condition is m 1 = 1440kg; Hyundai EF sonata 2.5 V6

m2= 75kg ; Man & Seatm 2 = 75 kg; Man & seat

V = 56km/hr ; 건설교통부 차량충돌 안전평가시험 기준 속도V = 56 km / hr; Standard for Vehicle Collision Safety Assessment Test by Ministry of Construction and Transportation

도 8에서 충격제어시스템을 k1= 1000N/m , c1= 10000N·sec/m 이 되도록 구성하여 차량용 충격저감장치를 장착할 경우에는 도 9에 도시한 바와 같이 자동차에 가해지는 충격의 63.8%가 감소되어 사람에게 전달되는 것을 알 수 있다.In FIG. 8, when the impact control system is configured such that the impact control system is k 1 = 1000 N / m and c 1 = 10000 N · sec / m, 63.8% of the impact applied to the vehicle as shown in FIG. 9. Can be reduced and delivered to the person.

차량용 충격저감장치를 k1= 1000N/m , c1= 5000N·sec/m 이 되도록 구성하여 충격저감장치를 장착할 경우에는 도 10에 도시한 바와 같이 자동차에 가해지는 충격의 51.7%가 감소되어 사람에게 전달되는 것을 알 수 있다. 즉 감쇄계수가가 작아질수록 감소되는 충격의 정도가 낮아짐을 알 수 있다.When the impact reduction device is installed by configuring the vehicle shock reduction device so that k 1 = 1000 N / m and c 1 = 5000 N · sec / m, as shown in FIG. 10, 51.7% of the impact applied to the vehicle is reduced. You can see that it is delivered to people. In other words, as the attenuation coefficient decreases, the degree of impact reduced decreases.

차량용 충격저감장치를 k1= 19600N/m , c1= 5000N·sec/m 이 되도록 구성하여 충격저감장치를 장착할 경우에는 도 11에 도시한 바와 같이 자동차에 가해지는 충격의 57.3%가 감소되어 사람에게 전달되는 것을 알 수 있다. 도 10의 결과와 비교할 때, 스프링 상수를 20배 가까이 증가시켰으나, 감소되는 충격의 정도에는 큰 변화가 없음을 확인할 수 있다.57.3% of the impact applied to the vehicle, as a vehicle shock reduction apparatus shown in k 1 = 19600N / m, c 1 = 5000N · sec / m is 11 when mounting the impact reducing device configured so as to provide a reduced You can see that it is delivered to people. Compared with the result of FIG. 10, although the spring constant was increased to nearly 20 times, it can be seen that there is no significant change in the degree of impact that is reduced.

결론적으로, 감쇄계수가 매우 큰 충격저감장치는 탑승자에게 전달되는 충격가속도를 더욱 현저하게 줄일 수 있음을 알 수 있다.In conclusion, it can be seen that the impact reduction device having a very large attenuation coefficient can significantly reduce the impact acceleration transmitted to the occupant.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 충격저감장치는 자동차의 차체와 탑승자의 의자사이에 자동차의 차체에 고정되는 차체 연결부와, 상기 차체 연결부내에 유동가능하게 설치되는 완충부와, 상기 완충부와 차체 연결부 사이에 설치되는 탄성부재 및 감쇄부재로 구성되는 완충수단을 설치함으로써, 자동차의 충돌시 충돌에 의한 충격을 순간적으로 저장 및 감쇄시켜 의자에 앉은 사람에게 충격이 전달되는 것을 현저히 줄일 수 있도록 한 효과가 있다.As described above, the vehicle impact reduction device according to the present invention includes a vehicle body connection portion fixed to the vehicle body of the vehicle between the vehicle body and the occupant's chair, a shock absorbing portion provided to be movable in the vehicle body connecting portion, and the shock absorbing portion. By installing a shock absorbing means consisting of an elastic member and a damping member installed between the vehicle body and the connection portion, by temporarily storing and attenuating the impact of the collision during the collision of the car to significantly reduce the transmission of the impact to the person sitting on the chair There is one effect.

Claims (14)

자동차의 차체와 탑승자의 의자사이에 자동차의 충돌시 탑승자에게 전달되는 충격을 줄여주는 완충수단이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.A shock absorber for a vehicle, characterized in that a shock absorbing means is installed between the vehicle body and the chair of the passenger to reduce the impact transmitted to the occupant during the collision of the vehicle. 제 1항에 있어서, 상기 완충수단은 자동차의 차체에 고정되는 차체 연결부와,The method of claim 1, wherein the buffer means is connected to the vehicle body is fixed to the vehicle body, 상기 차체 연결부내에 유동가능하게 설치되는 완충부와,A shock absorbing part installed in the body connection part in a flowable manner; 여기서, 상기 완충부의 상면에 탑승자의 의자가 고정되며,Here, the chair of the occupant is fixed to the upper surface of the buffer, 상기 완충부와 차체 연결부 사이에 설치되는 탄성부재 및 감쇄부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.An impact reducing device for a vehicle, characterized in that it comprises an elastic member and a damping member installed between the shock absorbing portion and the vehicle body connecting portion. 제 2항에 있어서, 상기 차체 연결부는 자동차의 저면에 체결되는 차체 고정판과, 상기 차체 고정판의 상부에 완충공간을 구비하도록 박스형태로 형성된 연결하우징으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.The vehicle shock reduction device according to claim 2, wherein the vehicle body connection part comprises a vehicle body fixing plate which is fastened to the bottom of the vehicle, and a connection housing formed in a box shape to have a buffer space on the upper portion of the vehicle body fixing plate. 제 2항에 있어서, 상기 완충부는 의자의 하면에 체결되는 의자 고정판과, 상기 의자 고정판의 하부에 차체 연결부의 완충공간 내부를 움직이도록 형성된 유동판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.According to claim 2, wherein the shock absorber is a vehicle shock reduction device comprising a chair fixing plate fastened to the lower surface of the chair, and a flow plate formed to move inside the buffer space of the vehicle body connection portion in the lower portion of the chair fixing plate. 제 2항에 있어서, 상기 탄성부재는 완충부의 전단에 배치되어 완충부의 전단과 차체 연결부 사이를 지지하며, 상기 감쇄부재는 완충부의 후단에 배치되어 차체 연결부와 완충부의 후단 사이를 지지하는 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.The method of claim 2, wherein the elastic member is disposed at the front end of the shock absorbing portion to support between the front end of the shock absorbing portion and the vehicle body connecting portion, and the damping member is disposed at the rear end of the shock absorbing portion to support between the vehicle body connecting portion and the rear end of the shock absorbing portion. Vehicle shock reduction device. 제 2항에 있어서, 상기 탄성부재와 감쇄부재는 완충부의 전단에 배치되어, 완충부의 전단과 차체 연결부 사이를 지지하는 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.The impact reducing device for a vehicle according to claim 2, wherein the elastic member and the damping member are disposed at the front end of the shock absorbing part and support between the front end of the shock absorbing part and the vehicle body connection part. 제 2항에 있어서, 상기 완충부의 하면과 차체 연결부 사이에 구름부재가 설치되어 상기 완충부가 차체 연결부 위에서 슬라이드 이동할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.3. The vehicle shock reduction device according to claim 2, wherein a rolling member is provided between the lower surface of the shock absorbing portion and the vehicle body connecting portion to allow the shock absorbing portion to slide on the vehicle body connecting portion. 제 1항에 있어서, 상기 완충수단은 자동차의 차체에 고정되는 차체 연결부와,The method of claim 1, wherein the buffer means is connected to the vehicle body is fixed to the vehicle body, 여기서, 상기 차체 연결부내에 유동가능하게 탑승자의 의자가 설치되며,Here, the chair of the occupant is installed to be movable in the body connection portion, 상기 차체 연결부와 의자 사이에 설치되는 탄성부재 및 감쇄부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.Impact reducing device for a vehicle, characterized in that it comprises an elastic member and a damping member installed between the vehicle body connection portion and the chair. 제 8항에 있어서, 상기 차체 연결부는 자동차의 저면에 고정되는 지지대와, 상기 지지대의 상부에 완충공간을 구비하도록 'L'자형으로 형성된 연결하우징으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.9. The vehicle shock reduction device according to claim 8, wherein the vehicle body connecting portion comprises a support fixed to the bottom of the vehicle and a connecting housing formed in an 'L' shape to have a buffer space on the upper portion of the support. 제 8항에 있어서, 상기 탄성부재 및 감쇄부재는 의자의 배면에 배치되어, 차체 연결부와 의자의 배면 사이를 지지하는 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.The impact reducing device for a vehicle according to claim 8, wherein the elastic member and the damping member are disposed on a rear surface of the chair to support between the vehicle body connection portion and the rear surface of the chair. 제 8항에 있어서, 상기 의자의 하면과 차체 연결부 사이에 구름부재가 설치되어 상기 의자가 차체 연결부 위에서 슬라이드 이동할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.The impact reduction device for a vehicle according to claim 8, wherein a rolling member is installed between the lower surface of the chair and the vehicle body connecting portion to allow the chair to slide on the vehicle body connecting portion. 제 7항 또는 제 11항에 있어서, 상기 구름부재는 롤러인 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.The impact reduction device for a vehicle according to claim 7 or 11, wherein the rolling member is a roller. 제 2항 내지 제 11항중 어느 한 항에 있어서, 상기 탄성부재는 스프링인 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.The impact reduction device for a vehicle according to any one of claims 2 to 11, wherein the elastic member is a spring. 제 2항 내지 제 11항중 어느 한 항에 있어서, 상기 감쇄부재는 댐퍼인 것을 특징으로 하는 차량용 충격저감장치.The impact reduction device for a vehicle according to any one of claims 2 to 11, wherein the damping member is a damper.
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