KR20110096299A - 도어트림을 이용한 자동차 측면충돌 시험방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도어트림을 이용한 자동차 측면충돌 시험방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도어트림을 장착할 수 있는 거치대가 형성된 지그를 제작하는 제 1 단계; 상기 지그의 거치대에 도어트림을 장착하는 제 2 단계; 충돌시 발생하는 속도를 고려하여 속도를 세팅하는 제 3 단계; 상기 세팅된 속도로 복부 형상의 부하자를 상기 도어트림에 충격을 가하는 제 4 단계; 및 상기 충격을 가한 후 발생하는 샤프 에지(sharp edge)을 개선시키기 위해 협의 후 시험하는 제 5 단계를 포함하는 도어트림만을 대상으로 하는 자동차 측면충격 시험방법에 관한 것이다.

Description

도어트림을 이용한 자동차 측면충돌 시험방법{Method for testing side crash for vehicles using a door trim}
본 발명은 자동차 측면충돌 시험방법에 관한 것으로, 특히 차량 전체를 사용하지 않고 도어트림만을 사용하여 측면충돌 시험을 할 수 있는 측면충돌 시험방법에 관한 것이다.
일반적으로 충돌시험은 실제 주행환경과 동일한 상태를 유지하여 차량의 내구성이나 탑승자의 안전도를 측정하기 위한 방법으로 사용되고 있으며, 이러한 충돌시험은 실제로 제작된 차량을 이용하여 시험하기 때문에 많은 연구비용이 수반되고 있다.
충돌시험에는 전방충돌시험과 측면충돌시험 등 차량의 충돌각도에 따라 여러 가지로 분류되며, 시험차량에는 더미(dummy)라고 하는 인체모형에 수많은 센서를 부착하여 탑승시킨 후 충돌시험을 실시하여, 충돌에 대한 차량 탑승자의 상해 정도를 예측할 수 있다.
도 1은 종래의 차량의 측면충돌 시험기를 도시하는 평면도이며, 도 2는 종래의 차량의 측면충돌 시험기를 도시하는 정면도이다.
도 1 및 2에 도시된 것과 같이, 종래의 차량의 측면충돌 시험기는 시험차량(40)의 전후륜을 상측면에 탑재가능하도록 이분 형성된 평판형태로 상측면에 오일이 도포된 미끄럼판(10)과 상기 시험차량(40)의 전후 무게중심 저면에 구비되어 일정거리 이격된 두 개의 윈치(50)에 권선된 와이어(51)에 각각 체결된 두 개의 와이어연결단(20)과 상기 미끄럼판(10)으로부터 충돌방향으로 일정거리 이격되어 별도의 장치에 고정된 원기둥 형상의 충돌단(30)으로 구성된다.
이와 같이 구성된 종래의 차량의 측면충돌 시험기는 시험차량(40)의 전후륜이 각각 오일이 도포된 두 개의 미끄럼판(10) 상측면에 탑재되어 있으며, 시험차량(40)의 전후 무게중심 저면에는 와이어연결단(20)이 구비되어 있고, 시험차량(40)으로부터 충돌방향으로 일정거리 이격되어 두 개의 윈치(50)가 고정되어 있으며, 상기 윈치(50)에는 와이어(51)가 권선되어 있어 상기 윈치(50)의 회동에 따라 와이어(51)가 감거나 풀게 되어 상기 윈치(50)를 회동시켜 와이어(51)를 풀어준 후 상기 와이어(51)를 시험차량(40)의 와이어연결단(20)에 체결하게 된다.
이 후, 윈치(50)에 권선되어 있던 와이어(51)를 풀어 시험차량(40)의 와이어연결단(20)에 체결하고, 상기 윈치(50)를 회동시켜 와이어(51)를 감아 시험차량(40)을 견인시켜 상기 시험차량(40)이 충돌단(30)에 측면충돌하도록 하여 측면충돌시험을 수행한다.
특히, 자동차 메이커에서는 개발중인 자동차를 개발단계별(F1~SOP)로 측면충격시험을 시행하며, 측면 충격시 발생되는 도어트림 샤프 에지(SHARP EDGE) 부분에 큰 중점을 둔다. 상기 샤프에지는 탑승자에게 상해를 입힐 뿐 아니라, 바로 사망에 이르게 할 수 있기 때문에 무엇보다도 중요하다. 하지만 SHARP EDGE 문제점을 보완하고 재 시험을 실시해도 자동차 실차 측면충격시험은 많은 비용이 소비되고, 실수로 인해 시험이 잘못된다면 엄청난 비용과 시간이 드는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차가 바깥쪽에서 측면 충돌하여 자동차 안쪽까지 칩입한 량을 고려하여 지그(JIG)를 제작하고, 상기 지그 거치대에 도어트림을 장착하여 속도 셋팅 후, 부하자를 이용하여 도어트림의 충격을 가하는 도어트림만을 이용한 자동차 측면충돌 시험방법에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
도어트림을 장착할 수 있는 거치대가 형성된 지그를 제작하는 제 1 단계; 상기 지그의 거치대에 도어트림을 장착하는 제 2 단계; 충돌시 발생하는 속도를 고려하여 속도를 세팅하는 제 3 단계; 상기 세팅된 속도로 복부 형상의 부하자를 상기 도어트림에 충격을 가하는 제 4 단계; 및 상기 충격을 가한 후 발생하는 샤프 에지(sharp edge)을 개선시키기 위해 협의 후 시험하는 제 5 단계를 포함하는 도어트림만을 대상으로 하는 자동차 측면충격 시험방법을 제공한다.
본 발명에 따른 시험방법에 사용되는 상기 지그는 지면을 기준으로 수직으로 위치하고, 충돌시 유동을 방지하기 위해 충돌 방향반대쪽에 형성된 지지대에 의해 고정되는 구조를 가지는 프레임; 및 상기 프레임의 전면에 형성되고, 도어트림이 장착시 상기 프레임의 면과 일정한 공간이 유지되는 두께를 가지는 도어트림 거치대를 포함한다.
또한, 상기 거치대의 두께는 전체 자동차 측면충격 시험시 발생하는 침입량을 고려하여 형성되어 장착된 도어트림과 상기 프레임의 면이 일정한 공간을 가지도록 하는데, 상기 지지대는 상기 프레임 상부에서 지면으로 경사지게 내려오는 제1 지지대와 상기 프레임의 하부에서 지면과 밀착되어 연장된 제 2 지지대가 서로 연결되어 지지역할을 한다.
본 발명에 따르면, 도어트림을 이용한 자동차 측면충격 성능 검증 시험법을 통해 개발단계에 따라 시행되는 전체 차량 측면 충격 시험을 시행착오 없이 통과할 수 있으며, 도어트림 품질 향상 및 신뢰성 확보를 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 차후 품질 문제로 발생되는 설계 및 개발 수정 등을 사전에 발견하여 조치함으로써 개발비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 차량의 측면충돌 시험기를 도시하는 평면도이다.
도 2는 종래의 차량의 측면충돌 시험기를 도시하는 정면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면충격 시험에 사용되는 지그에 대한 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 지그에 대한 측면도이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 거치대에 도어트림이 장착된 것을 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면충돌시험에 사용되는 부하자에 대한 평면도이다.
본 발명은 도어트림을 장착할 수 있는 거치대가 형성된 지그를 제작하는 제 1 단계; 상기 지그의 거치대에 도어트림을 장착하는 제 2 단계; 충돌시 발생하는 속도를 고려하여 속도를 세팅하는 제 3 단계; 상기 세팅된 속도로 복부 형상의 부하자를 상기 도어트림에 충격을 가하는 제 4 단계; 및 상기 충격을 가한 후 발생하는 샤프 에지(sharp edge)을 개선시키기 위해 협의 후 시험하는 제 5 단계를 포함하는 도어트림만을 대상으로 하는 자동차 측면충격 시험방법을 제공한다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명에 따른 도어트림을 이용한 자동차 측면 충격 성능 시험방법에 의한 시험순서는 먼저 차량 전체를 이용한 측면 충격시 발생된 도어트림의 샤프 에지(SHARP EDGE) 경향을 파악하고, 차량 전체 측면충돌시 자동차 바깥쪽에서 안쪽까지 들어오는 침입량을 조사한다.
다음으로, 차량 전체를 이용한 측면충돌시 발생되는 속도를 고려하여 샤프 에지 개선을 위한 재현시험 시행하는데, 이 때 도어트림만을 이용한 측면충격 성능시험을 하는데, 추후 설명할 지그 프레임을 이용하여 부하자로 계산된 속도로 충격을 가하여 샤프 에지 재현 유무 판단한다.
상기와 같은 방법으로, 샤프 에지 재현이 완료되면, 개선안 모색한 후 샤프 에지 개선시험을 시행한다. 상기 개선시험을 반복하여 샤프 에지 가 발생하지 않는 시점에 도어트림을 이용한 측면충돌시험은 완료되고, 개선된 도어트림의 구조를 참조하여 금형 수정 후 개선 사항이 반영된 제품을 가지고 차후확인시험 시행한다.
이와 같이, 차량 전체를 이용한 측면충격 시험대비 도어트림만을 이용한 자동차 측면충격 성능 검증 시험법은 실차 측면 충격시험시 발생되는 비용을 절감할 수 있고, 도어트림의 품질을 향상시켜 빠르게 대응할 수 있다.
특히, 상기에서 설명된 시험방법 중에서, 본 발명에 따른 측면충돌 시험방법은 자동차가 바깥쪽에서 측면 충돌하여 자동차 안쪽까지 칩입한 량을 고려하여 지그(jig)를 제작하고, 상기 지그의 거치대에 도어트림을 장착한다. 그리고 충돌시 발생되는 속도를 고려하여 속도를 셋팅하고, 상기 셋팅된 속도로 복부 형상의 부하자를 이용하여 도어트림의 충격을 가하고, 도어트림의 샤프 에지(sharp edge)를 개선하기 위해 반복적인 시험을 행한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면충격 시험에 사용되는 지그에 대한 사시도이고, 도 3b는 상기 지그에 대한 측면도이다.
상기 지그(100)는 지면을 기준으로 수직으로 위치하고, 충돌시 유동을 방지하기 위해 충돌 방향 반대쪽에 형성된 지지대(61, 62)에 의해 고정되는 구조를 가지는 프레임(60); 및 상기 프레임(60)의 전면에 형성되고, 도어트림이 장착시 상기 프레임의 면과 일정한 공간이 유지되는 두께를 가지는 도어트림 거치대(70)를 포함한다.
상기 거치대(70)의 두께는 전체 자동차 측면충격 시험시 발생하는 침입량을 고려하여 형성되어 장착된 도어트림(도 3c에서 도시)과 상기 프레임의 면이 일정한 공간을 가지도록 제작되고, 상기 지지대는 상기 프레임 상부에서 지면으로 경사지게 내려오는 제1 지지대(61)와 상기 프레임의 하부에서 지면과 밀착되어 연장된 제 2 지지대(62)가 서로 연결되어 충돌시 상기 프레임(60) 면을 지탱할 수 있게 한다.
도 3c는 상기와 같이 제작된 거치대에 도어트림이 장착된 것을 보여주는 사시도이다.
상기와 같이 거치대(70)에 도어트림(80)을 장착한 후, 측면 충돌 시험용 부하자(90)를 이용하여 도어트림(80)에 충격을 가하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 측면충돌시험에 사용되는 부하자에 대한 평면도이다.
상기 부하자(90)는 크게 부하자 베이스(91) 및 부하자 스킨(미도시)으로 이루어지고, 상기 부하자 베이스(91)는, 전면이 둥근 원주면이고, 상하면이 평평한 형상의 금속 재질이며, 본 발명의 상기 부하자 스킨은, 상기 부하자 베이스의 둥근 전면에만 부착될 수도 있는 것이나, 상기 부하자 베이스의 둥근 전면과 상하면에 각각 모두 부착될 수 있는 것이다.
상기 부하자(90)를 이용하여 측면 충돌 시험 후 평가는 시험기로부터 얻은 데이터를 편집하여 목표 성능에 대한 달성 여부를 판단하는 것으로서, 하중, 변위, 가속도, 에너지 그래프 등을 평가하여 목표 흡수 에너지에서 반력이 목표 하중 범위 내에 있는지를 평가하고, 날카로운 샤프 에지(Sharp edge)가 인체에 피해를 줄만큼 발생하였는지를 판단하고, 상기 샤프 에지를 개선하는 방향으로 상기 시험을 반복하여 실시하고, 최종 개선안으로 금형을 통해 도어트림을 제작한다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
60: 프레임 61: 제 1 지지대
62: 제 2 지지대 70: 거치대
80: 도어트림 90: 시험용 부하자
91: 부하자 베이스

Claims (4)

  1. 도어트림을 장착할 수 있는 거치대가 형성된 지그를 제작하는 제 1 단계;
    상기 지그의 거치대에 도어트림을 장착하는 제 2 단계;
    충돌시 발생하는 속도를 고려하여 속도를 세팅하는 제 3 단계;
    상기 세팅된 속도로 복부 형상의 부하자를 상기 도어트림에 충격을 가하는 제 4 단계; 및
    상기 충격을 가한 후 발생하는 샤프 에지(sharp edge)을 개선시키기 위해 협의 후 시험하는 제 5 단계를 포함하는 도어트림만을 대상으로 하는 자동차 측면충격 시험방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 지그는
    지면을 기준으로 수직으로 위치하고, 충돌시 유동을 방지하기 위해 충돌 방향반대쪽에 형성된 지지대에 의해 고정되는 구조를 가지는 프레임; 및
    상기 프레임의 전면에 형성되고, 도어트림이 장착시 상기 프레임의 면과 일정한 공간이 유지되는 두께를 가지는 도어트림 거치대를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어트림만을 대상으로 하는 자동차 측면충격 시험방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 거치대의 두께는 전체 자동차 측면충격 시험시 발생하는 침입량을 고려하여 형성되어 장착된 도어트림과 상기 프레임의 면이 일정한 공간을 가지는 것을 특징으로 하는 도어트림만을 대상으로 하는 자동차 측면충격 시험방법.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지대는 상기 프레임 상부에서 지면으로 경사지게 내려오는 제1 지지대와 상기 프레임의 하부에서 지면과 밀착되어 연장된 제 2 지지대가 서로 연결되어 지지되는 것을 특징으로 하는 도어트림만을 대상으로 하는 자동차 측면충격 시험방법.
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