KR20080050779A

KR20080050779A - 차량용 에어백의 임펙트 시험장치

Info

Publication number: KR20080050779A
Application number: KR1020060121479A
Authority: KR
Inventors: 김용선
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2008-06-10

Abstract

본 발명은 차량용 에어백의 임펙트 시험장치에 관한 것으로, 단품 시험을 위한 임펙터(Impactor)를 차량 충돌 시 승객이 갖는 시간에 따른 머리의 속도 변화를 제대로 구현하도록 해, 실차 모형 시험과 실차 충돌 시험에 대한 좋은 특성을 예견할 수 있는 단품 시험 신뢰성을 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 임펙트 시험장치가 팽창되는 에어백(A)으로 충돌되는 더미(6)를 장착하는 더미 지지프레임(5)과, 시간에 따른 운전자의 머리 가속도에 맞추어 동력을 발생시키는 가속도 발생기(1), 상기 가속도 발생기(1)에서 발생된 힘을 통해 상기 더미 지지프레임(5)가 에어백(A)쪽으로 충돌되는 운동으로 변환하는 운동전환수단으로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 에어백의 임펙트 시험장치{Impact test device of air bag in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 차량용 에어백의 임펙트 시험장치의 구성도

도 2(가),(나)는 본 발명에 따른 차량용 에어백의 임펙트 시험장치의 작동도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가속도 발생기 2 : 레일

3 : 이동 랙크로드 3a,4a : 기어

4 : 회전 피니언 5 : 더미 지지프레임

6 : 더미

A : 에어백 B : 에어백 설치 프레임

본 발명은 차량용 에어백에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어백 개발 시 에어백에 대한 임펙트 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 안전장치에는 사고를 사전에 방지할 수 있는 능동적 안 전장치(브레이크, ABS, TCS, Navigation)있고 또한, 사고 발생시 승객을 보호할 수 있는 수동적 안전장치(safty belt, airbag, pretentioner)가 장착되어진다.

이러한 안전 장치 중 에어백 시스템은 충돌 시에 탑승자가 2차 충돌을 일으키기 전에 에어백을 가스를 이용해 팽창시켜서 탑승자를 보호하는 장치로서, 운전석과 조수석에 장착되어 안면 상해를 예방하는데 사용되고 있다.

이와 같은, 에어백 시스템은 승객의 머리 및 흉부를 보호하여 스티어링 휠 또는 윈드글래스에 2차 충돌하는 것을 방지하게 되는데, 차량의 충돌의 형태 및 충돌속도에 의해서 각각 다르지만 통상적으로 충돌로부터 충돌판정까지의 시간은 10ms이고 전기신호가 출력되어 에어백이 완전하게 팽창하기까지의 시간은 30-40ms로 극히 짧은 시간에 이루어져야만 한다.

즉, 이와 같은 극히 짧은 순간에 에어백은 승객을 멈추게 하여 보호하며 동시에 가스에 배출되는 것에 의해서 에너지를 흡수하면서 줄어드는데, 이러한 모든 작동 완료시간은 약 0.100.15초 정동의 짧은 시간에 이루어진다.

또한, 에어백 시스템은 자동차의 일생 동안 한번도 작동하지 않은 경우도 있지만 사고시 확실하게 작동하지 않으면 안되고 반대로 작동이 필요치 않을 때에는 작동하지 않도록 해야 되기 때문에 장치의 높은 신뢰도가 요구됨은 물론이다.

이에 따라, 통상적으로 에어백은 에어백 쿠션의 성능에 대한 신뢰성을 확보하도록 더미(Dummy)를 이용하여 직접적인 충격 시험을 거치는데, 즉 에어백 개발 시험의 과정은 간략히 단품시험과 실차 모형 시험 및 실차충돌 시험 의 3단계를 거쳐 이루어진다.

이때, 단품 시험은 실차 모형 시험과 실차 충돌 시험에서도 좋은 특성을 나타내는 것을 알 수 있는 근본 적인 성능 시험이며, 이는 에어백 임펙트(Impact) 실험을 통해 얻을 수 있는 F-D curve를 이용해 판단하게 된다.

그러나, 이러한 단품 시험인 에어백 임펙트(Impact) 실험은 통상적으로, 에어백 쿠션을 전개시킨 후 인체 모형인 더미(Dummy)가 충돌하는 것을 모형화해 실험을 하게 되어, 실제 차량 충돌에서 인체가 에어백 쿠션과 충돌하는 모습과는 운동학(Kinematics)적으로 차이가 있고, 이로 인해 차량 충돌 시 승객이 갖는 시간에 따른 머리의 속도 변화를 제대로 구현하지 못해 실험 데이터에 대한 신뢰성이 낮은 취약함이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 단품 시험을 위한 임펙터(Impactor)를 차량 충돌 시 승객이 갖는 시간에 따른 머리의 속도 변화를 제대로 구현하도록 해, 실차 모형 시험과 실차 충돌 시험에 대한 좋은 특성을 예견할 수 있는 단품 시험 신뢰성을 향상함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량용 에어백의 임펙트 시험장치가 팽창되는 에어백으로 충돌되는 더미를 장착하는 더미 지지프레임과;

시간에 따른 운전자의 머리 가속도에 맞추어 동력을 발생시키는 가속도 발생기 및;

가속도 발생기를 통해 발생되는 힘으로 레일을 따라 이동되는 이동 랙크로드 와, 더미 지지프레임이 결합되면서 상기 이동 랙크로드에 형성된 기어에 치합되는 기어를 외주면으로 형성한 회전 피니언으로 이루어진 운동전환수단;

으로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 에어백의 임펙트 시험장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명의 임펙트 시험장치는 팽창되는 에어백(A)으로 충돌되는 더미(6)를 장착하는 더미 지지프레임(5)과, 시간에 따른 운전자의 머리 가속도에 맞추어 동력을 발생시키는 가속도 발생기(1), 상기 가속도 발생기(1)에서 발생된 힘을 통해 상기 더미 지지프레임(5)이 에어백(A)쪽으로 충돌되는 운동으로 변환하는 운동전환수단으로 구성되어진다.

여기서, 상기 운동전환수단은 가속도 발생기(1)를 통해 발생되는 힘으로 레일(2)을 따라 이동되는 이동 랙크로드(3)와, 더미 지지프레임(5)이 결합되면서 상기 이동 랙크로드(3)에 형성된 기어(3a)에 치합되는 기어(4a)를 외주면으로 형성해 회전되어져 더미 지지프레임(5)을 각 운동시키는 회전 피니언(4)으로 구성되어진다.

이에 따라 본 발명은 에어백(A) 단품 성능 시험 시, 에어백(A)으로 더미(6)를 충돌시키는 임펙터(Impactor)가, 실제적인 차량 충돌 시 승객이 갖는 시간에 따 른 머리의 속도 변화를 고려한 거동을 구현함에 따라, 실차 모형 시험과 실차 충돌 시험에 대한 차이를 없애 에어백(A) 단품 시험 신뢰성을 향상하는 특징이 있게 된다.

이는 더미(6)를 에어백(A)쪽으로 이동시키는 힘을 발생하는 가속도 발생기(1)가 도 2(나)에 도시된 바와 같이, 시간(ms)과 머리 가속도(a)간의 상관 관계를 고려하여, 충돌 시 시간 경과에 따른 운전자의 머리가 갖는 거동에 대한 특성을 파악한 정보를 이용해, 더미(6)와 에어백(A)간의 충돌 과정을 제어하면서 더미(6)의 에어백(A) 충돌을 제어하여 구현되어진다.

즉, 차량 충돌 크기에 따라 가속도 발생기(1)는 더미(6)의 움직임 시점부터 에어백(A) 충돌 시점까지 걸리는 시간을 고려한 후, 설정된 상황내로 더미(6)가 에어백(A)으로 충돌되도록 동력을 발생시키게 되면, 도 2(가)에 도시된 바와 같이 가속도 발생기(1)가 이동 랙크로드(3)를 이동시키게 된다.

이와 같이 이동 랙크로드(3)가 레일(2)을 따라 이동되면, 상기 이동 랙크로드(3)에 형성된 기어(3a)에 치합된 기어(4a)를 갖는 회전 피니언(4)이 회전하게 되고, 이에 따라 상기 회전 피니언(4)에 고정된 더미 지지프레임(5)이 회전 피니언(4)을 힌지 점으로 한 각 운동이 발생되어진다.

이어, 상기 회전 피니언(4)을 중심으로 각 운동되는 더미 지지프레임(5)에 장착된 더미(6)가, 에어백 설치 프레임(B)에서 전개되는 에어백(A)과 충돌하게 되고, 이러한 더미(6)의 충돌을 받은 에어백(A)에 대한 충돌 성능을 분석하게 되며, 이때 상기 더미(6)는 더미 지지프레임(5)을 각 운동시키는 회전 피니언(4)에 의해 실차 충돌 시, 승객의 머리부위가 하체를 중심으로 각 운동되는 거동과 거의 동일한 거동을 구현해, 실험과 실제 상황에 대한 차이를 없애 에어백(A) 단품에 대한 신뢰성 있는 정보를 획득할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 실제적인 차량 충돌 시 승객이 갖는 시간에 따른 머리의 속도 변화를 고려한 더미의 각 운동을 통해 에어백과 충돌함에 따라, 실차 모형 시험과 실차 충돌 시험에 대한 차이를 없애 에어백 단품 시험 신뢰성을 향상 할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

팽창되는 에어백(A)으로 충돌되는 더미(6)를 장착하는 더미 지지프레임(5)과;

시간에 따른 운전자의 머리 가속도에 맞추어 동력을 발생시키는 가속도 발생기(1) 및;

가속도 발생기(1)를 통해 발생되는 힘으로 레일(2)을 따라 이동되는 이동 랙크로드(3)와, 상기 이동 랙크로드(3)에 형성된 기어(3a)에 치합되는 기어(4a)를 외주면으로 형성해 회전되어져 더미 지지프레임(5)을 각 운동시키는 회전 피니언(4)으로 이루어진 운동전환수단;

으로 구성되어진 차량용 에어백의 임펙트 시험장치.