KR20040049091A - 롤오버 슬레드 시험장치 - Google Patents

Abstract

롤오버 슬레드 시험장치가 개시된다. 개시된 롤오버 슬레드 시험장치는, 슬레드와; 상기 슬레드의 일측에 설치되어 상기 슬레드를 가압하여 상기 슬레드가 직선운동을 하도록 하는 추진축과; 상기 슬레드 상에 회전 가능하게 설치되고, 원형 실린더 형태로 이루어진 롤오버 프레임과; 상기 롤오버 프레임 내에 시험하고자 하는 차량의 상태로 그 내부에 더미가 장착된 시험지그와; 상기 슬레드 상에 설치되어 상기 시험지그를 지지하여 상기 롤오버 프레임이 회전되도록 하는 다수개의 롤러와; 상기 롤오버 프레임의 회전속도를 제어하기 위해 상기 슬레드의 일측에 설치된 브레이크장치와; 상기 슬레드의 저부에 설치되어 상기 슬레드를 직선 운동하도록 하는 슬레드 레일;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 정면 및 측면 충돌 현상 재현 뿐 아니라, 전복 사고시의 현상을 재현할 수 있고, 개발 기간 및 개발비가 획기적으로 절감될 수 있으며, 다양한 변수를 입력하여 재현할 수 있으므로 최적의 설계가 가능한 이점이 있다.

Description

롤오버 슬레드 시험장치{ROLLOVER SLED TESTER}

본 발명은 롤오버 슬레드 시험장치(rollover sled tester)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직선식 슬레드 시험기에 회전용 구조물을 구비하여 시험용 지그(jig)에 대한 회전 운동을 발생시켜 차량 전복과 같은 사고 유형을 재현하기 위한 롤오버 슬레드 시험장치에 관한 것이다.

차량의 충돌 시험은, 차량에 충돌 시험용 인체모형(이하, 더미(dummy))을 탑재한 후 고정벽 등에 정해진 속도로 충돌 시켜서 더미의 각 신체 부위 및 차량에 설치된 센서들로부터 측정되는 값들을 측정하여 실제 충돌 상황에서의 승객이 받게되는 부상 정도를 예측하고 이에 영향을 줄 수 있는 차량 부품의 특성을 최적화시키는 시험이다.

따라서 충돌 시험은 매 시험마다 고가의 차량을 파손시켜야 하므로 차량의 개발 과정에 있어 시간적으로, 또 경제적으로 큰 부담이 된다.

이러한 단점의 해결 방안으로 충돌 현상을 비파괴적인 방법으로 재현하고자 하는 시험방법이 이용되는데 파손되지 않는 대차를 이용하는 슬레드 시험방법이다.

이 시험방법은 극히 일부만의 부품 예컨대, 차량의 크러쉬 패드(crush pad), 시트(seat) 등의 내장 부품 및 더미를 이 대차에 탑재하여 충돌시 승객이 경험하는감속도를 재현하는 시험방법으로써, 다른 시험방법에 비하여 보다 실제의 충돌 상황에 가까운 현상을 연출할 수 있고 반복 재현성이 탁월하며 시간 및 경제적으로 유리(일부 부품만 파손됨)하기 때문에 충돌 시험의 기간 및 횟수를 줄일 수 있는 도구로 널리 쓰이는 방법이다.

또한 실제 차량의 경우 도어(door) 등에 가려져 분간하기 어려운 승객의 거동을 관찰할 수 있기 때문에 여러 가지 시험 모드(mode)로 응용되어 사용되고 있다.

도 1에는 정면 충돌시험 재현장치가 개략적으로 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 콘크리트 기초(21)에 설치된 실린더(11)에 채워진 예컨대, 공압 또는 유압의 압축매체의 에너지를 이용하여 추진축(12)을 짧은 시간에 밀어내어 슬레드(13)를 이동시킨다. 이때 상기 슬레드(13)는 슬레드 레일(14)을 따라 직선운동을 하게 된다.

그리고 상기 슬레드(13)에 고정된 시험지그(15) 및 이에 설치된 시험품(16)은 슬레드(13)의 이동에 따라 같이 운동한다. 이때 더미(17)는 시트벨트(seat belt)에만 느슨하게 연결되어 있는 상태이므로 정지관성이 작용한다. 이에 따라 추진축(12) 및 슬레드(13)와는 반대 방향으로 이동하려는 경향을 나타낸다.

이러한 경향은 충돌시험시 상기 더미(17)가 전진하려는 경향과 같으므로 충돌 상태를 재현할 수 있다.

또한 고속 카메라(18)와 계측기(19)를 이용하여 더미(17)의 거동 및 상해 정도를 파악하며 필요한 경우 추진축(12)의 이동 특성을 조절하여 충돌 현상의 재현도를 향상시킨다.

그런데, 상기와 같이 작동되는 종래 기술에 따른 정면 충돌시험 재현장치는, 단순히 정면 충돌 현상의 재현만을 고려하여 제작된 설비로서 운동 방향이 직선적인 한계를 지닌다.

따라서 정면, 후면 및 측면 충돌시험시와 같이 차량 운동이 직선적인 형태에는 유용성이 있으나, 차량의 전복시와 같이 차량이 회전하는 유형의 충돌 현상 재현은 할 수 없다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 전복시 승객의 상해를 저감시키려는 커튼 에어백(curtain air bag)(31) 등이 개발되고 있으나, 이를 재현 할 수 없으므로 전량 실차 시험에 의존하여야 한다.

또한 실차 시험을 실시할 경우, 개발 기간 및 개발비 면에서 몹시 비효율적이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 직선식 슬레드 시험기에 회전용 구조물을 구비하여 시험용 지그에 대한 회전 운동을 발생시켜 정면 및 측면 충돌 현상 재현 뿐 아니라, 전복 사고시의 현상을 재현할 수 있고, 개발 기간 및 개발비가 획기적으로 절감될 수 있도록 한 롤오버 슬레드 시험장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 정면 충돌 시험을 재현하기 위한 시험장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 2는 종래의 기술에 따른 충돌 시험장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 3은 본 발명에 따른 롤오버 슬레드 시험장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 4는 도 3의 작동상태를 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 5는 본 발명에 따른 롤오버 슬레드 시험장치를 이용한 시험의 재현성을 개략적으로 나타내 보인 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

41. 슬레드

42. 롤오버 프레임

43. 더미

44. 시험지그

45. 롤러

46. 슬레드 레일

51. 브레이크

52. 브레이크 제어기

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 롤오버 슬레드 시험장치는, 슬레드와; 상기 슬레드의 일측에 설치되어 상기 슬레드를 가압하여 상기 슬레드가 직선운동을 하도록 하는 추진축과; 상기 슬레드 상에 회전 가능하게 설치되고, 원형 실린더 형태로 이루어진 롤오버 프레임과; 상기 롤오버 프레임 내에 시험하고자 하는 차량의 상태로 그 내부에 더미가 장착된 시험지그와; 상기 슬레드 상에 설치되어 상기 시험지그를 지지하여 상기 롤오버 프레임이 회전되도록 하는 다수개의 롤러와; 상기 롤오버 프레임의 회전속도를 제어하기 위해 상기 슬레드의 일측에 설치된 브레이크장치와; 상기 슬레드의 저부에 설치되어 상기 슬레드를 직선 운동하도록 하는 슬레드 레일;을 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3에는 본 발명에 따른 롤오버 슬레드 시험장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 롤오버 슬레드 시험장치는, 슬레드(41)와, 이 슬레드(41)의 일측에 설치되어 슬레드(41)를 가압하여 슬레드(41)가 직선운동을 하도록 하는 추진축(미도시)과, 상기 슬레드(41) 상에 회전 가능하게 설치되고, 원형 실린더 형태로 이루어진 롤오버 프레임(rollover frame)(42)과, 이 롤오버 프레임(42) 내에 시험하고자 하는 차량의 상태로 그 내부에 더미(43)가 장착된 시험지그(44)와, 상기 슬레드(41) 상에 설치되어 시험지그(44)를 지지하여 롤오버 프레임(42)이 회전되도록 하는 다수개의 롤러(roller)(45)와, 상기 롤오버 프레임(42)의 회전속도를 제어하기 위해 슬레드(41)의 일측에 설치된 브레이크장치와, 상기 슬레드(41)의 저부에 설치되어 이 슬레드(41)를 직선 운동하도록 하는 슬레드 레일(46)을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 브레이크 장치는, 롤러(45) 사이에 설치되어 롤오버 프레임(42)의 회전속도를 제어하는 브레이크(51)와, 이 브레이크(51)와 연결되어 브레이크(51)를 제어하는 브레이크 제어기(controller)(52)를 포함하여 구성된다.

또한 필요에 따라 본 발명에 따른 롤오버 슬레드 시험장치에는 전술한 바 있는 커튼 에어백, 고속 카메라 또는 계측기 등을 설치하여 기타 현상을 분석할 수도 있다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 롤오버 슬레드 시험장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 롤오버 슬레드 시험장치는, 원형 실린더 형태인 롤오버 프레임(42)을 슬레드(41)에 장착하고, 그 외 시험기구(미도시)를 슬레드(41) 및 슬레드 레일(46)에 장착한다. 또한 시험 대상이 되는 차량 및 더미(43) 등으로 이루어진 시험지그(44)를 롤오버 프레임(42) 내부에 장착한다.

상기 롤오버 프레임(42)의 하부는 슬레드(41) 위에서, 상부는 하부의 롤러(45)로 지지되어 있기 때문에 회전운동이 가능하다. 또한 상기 롤오버 프레임(42) 내의 롤러(45) 사이에는 롤오버 프레임(42)의 회전속도를 제어해 주는 브레이크(51)가 설치됨에 따라 도 3에 도시된 바와 같은 화살표 방향으로 추진축의 이동에 따라 슬레드(41)가 이동하게 된다. 이때, 상기 롤오버 프레임(42)의 상부의 원형 부분이 관성운동을 하여 슬레드(41)의 이동방향과 반대방향으로 움직인다.

그러나 이때 원형부분이 롤러(45)에 의해 지지되기 때문에 회전운동을 하게 된다.(화살표 참조)

도 4는 추진축의 가압으로 슬레드(41)가 이동함으로써, 상기 롤오버 프레임(42)이 회전하는 동작을 나타내 보인 것이다.

또한 본 발명에 따른 롤오버 슬레드 시험장치는, 다음과 같은 사항을 조정하여 실차 상태에서의 각도 변화율 및 상해치를 참조하여 재현성을 판단하고, 이를 향상시킨다.

즉, 브레이크(51)의 작동력 및 브레이크(51)의 패드 마찰력과, 브레이크(51)의 작동을 위한 서보 밸브 설치 및 이의 입출력 신호와, 슬레드(41)의 속도 및 가속도와, 슬레드(41)의 이동거리를 조정할 수 있다.

한편, 도 5에는 본 발명에 따른 롤오버 슬레드 시험장치를 이용한 시험의 재현성을 나타내 보인 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 롤오버 슬레드 시험장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

직선식 슬레드 시험기에 회전용 구조물을 구비하여 시험용 지그에 대한 회전 운동을 발생시켜 정면 및 측면 충돌 현상 재현 뿐 아니라 전복 사고시의 현상을 재현할 수 있고, 개발 기간 및 개발비가 획기적으로 절감될 수 있다.

그리고 다양한 변수를 입력하여 재현할 수 있으므로 최적의 설계가 가능하다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 슬레드와;

   상기 슬레드의 일측에 설치되어 상기 슬레드를 가압하여 상기 슬레드가 직선운동을 하도록 하는 추진축과;

   상기 슬레드 상에 회전 가능하게 설치되고, 원형 실린더 형태로 이루어진 롤오버 프레임과;

   상기 롤오버 프레임 내에 시험하고자 하는 차량의 상태로 그 내부에 더미가 장착된 시험지그와;

   상기 슬레드 상에 설치되어 상기 시험지그를 지지하여 상기 롤오버 프레임이 회전되도록 하는 다수개의 롤러와;

   상기 롤오버 프레임의 회전속도를 제어하기 위해 상기 슬레드의 일측에 설치된 브레이크장치와;

   상기 슬레드의 저부에 설치되어 상기 슬레드를 직선 운동하도록 하는 슬레드 레일;을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤오버 슬레드 시험장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 브레이크 장치는,

   상기 롤러 사이에 설치되어 상기 롤오버 프레임의 회전속도를 제어하는 브레이크와;

   상기 브레이크와 연결되어 상기 브레이크를 제어하는 브레이크 제어기;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 롤오버 슬레드 시험장치.