KR20190021463A - 자동차 충돌 모의 시험 장치 - Google Patents

Abstract

자동차 충돌 모의 시험 장치는, 수평 방향(Da)으로 이동 가능하게 지지된 슬레드(1)와, 가속도를 부여하여 슬레드(1)를 수평 방향(Da)으로 이동시키는 슬레드 가속 장치와, 슬레드(1)에 대하여 수평 방향(Da)으로 이동 가능하게 지지된 토보드(4)와, 가속도를 부여하여 토보드(4)를 수평 방향(Da)으로 이동시키는 토보드 가속도 장치(3)와, 토보드(4)에 장착되어, 토보드(4)에 탑승자의 발뒤꿈치로부터 가해지는 하중에 상당하도록 미리 정해진 질량으로 형성된 추부(5)를 구비한다. 토보드(4)는, 상기 추부를 착탈 가능하게 장착 가능한 장착부(7)를 갖는다.

Description

자동차 충돌 모의 시험 장치

본 발명은, 자동차 충돌 모의 시험 장치에 관한 것이다.

본원은, 2016년 9월 13일에 출원된 일본 특허출원 2016-178757호에 대하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.

일반적으로, 자동차의 충돌 시험은, 크래쉬양이나 객실의 잔존 공간량 등의 물리량과, 탑승자 상해치를 평가하기 위한 실차(實車) 충돌 시험이 있다. 그런데, 실차에 인체 더미를 태우고 소정 속도로 배리어에 충돌시키는 방법은 파괴 시험이며, 상당한 비용을 필요로 한다. 이로 인하여, 에어백 등의 안전 장치를 개발하기 위한 자동차 충돌 모의 시험이 행해진다. 자동차 충돌 모의 시험에서는, 인체 더미나 에어백 등을 탑재한 화이트 보디나 모의 차체 등의 공시체(供試體)가 장착된 슬레드(sled)가 이용된다. 자동차 충돌 모의 시험에서는, 이 슬레드에 대하여 실차 충돌 시와 거의 동일한 가속도를 부여함으로써, 공시체에 작용하는 충격도를 비파괴적으로 재현하여 탑승자 상해치를 평가하고 있다.

이와 같은 자동차 충돌 모의 시험 장치가, 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 자동차 충돌 모의 시험 장치는, 수평인 전후 방향으로 이동 가능한 슬레드와, 슬레드에 가속도를 부여하는 슬레드 가속도 장치와, 슬레드에 대하여 회전 가능하게 지지된 토보드(toe board)와, 토보드에 가속도를 부여하는 가속도 장치를 구비하고 있다. 또한, 이 자동차 충돌 모의 시험 장치에서는, 재현성을 향상시키기 위하여, 슬레드 상에 배치되는 토보드 및 가속도 장치의 구성 부재를 전체적으로 슬레드의 좌우 방향의 중심(中心) 위치가 무게 중심 위치가 되도록 배치하고 있다. 이 상태에서, 슬레드 상에 좌석을 고정하고 인체 더미를 앉혀, 토보드 상에 인체 더미의 발을 얹은 상태에서 시험이 실시된다. 이로써, 이 자동차 충돌 모의 시험 장치에서는, 실차 충돌 시의 충격도를 비파괴적으로 재현하고 있다.

일본 특허공보 제5627407호

그러나, 상술한 바와 같이 자동차 충돌 모의 시험 장치에서는, 인체 더미나 인체 더미를 슬레드에 고정하기 위한 좌석 및 안전 벨트 등의 공시체를 시험마다 교환할 필요가 있다. 이로 인하여, 시험을 복수 회에 걸쳐 반복하여 실시할 때에는, 공시체를 새로 준비할 필요가 있어, 시험 효율이나 비용 효율이 상당히 악화된다. 이에 대하여, 시험 효율이나 비용 효율을 향상시키고자 하는 요망이 있다.

본 발명은, 시험 효율이나 비용 효율을 향상시키는 것이 가능한 자동차 충돌 모의 시험 장치를 제공한다.

본 발명의 제1 양태에 있어서의 자동차 충돌 모의 시험 장치는, 수평 방향으로 이동 가능하게 지지된 슬레드와, 상기 슬레드를 향하여 가속도를 부여하여 상기 슬레드를 상기 수평 방향으로 이동시키는 슬레드 가속 장치와, 상기 슬레드에 대하여 상기 수평 방향으로 이동 가능하게 지지된 토보드와, 상기 토보드를 향하여 가속도를 부여하여 상기 토보드를 상기 수평 방향으로 이동시키는 토보드 가속도 장치와, 상기 토보드에 장착되어, 상기 토보드에 탑승자의 발뒤꿈치로부터 가해지는 하중에 상당하도록 미리 정해진 질량으로 형성된 추부(錘部)를 구비하고, 상기 토보드는, 상기 추부를 착탈 가능하게 장착 가능한 장착부를 갖는다.

이와 같은 구성에 의하면, 인체 더미를 이용하지 않고도, 인체 더미를 사용한 경우와 같이 토보드에 부하를 부여하여 시험을 행할 수 있다. 이로써, 교환이 필요한 공시체를 이용하지 않고, 자동차가 충돌했을 때의 토보드의 응답을 양호한 정밀도로 재현할 수 있다.

또, 본 발명의 제2 양태에 있어서의 자동차 충돌 모의 시험 장치에서는, 제1 양태에 있어서, 상기 토보드는, 상기 수평 방향으로 뻗는 수평부와, 상기 수평부의 상기 수평 방향의 일방 측의 단부로부터 상기 수평 방향의 일방 측이고 또한 연직 방향의 상측으로 뻗는 경사부를 가지며, 상기 추부는, 상기 경사부에 장착되어 있어도 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 실제로 탑승자가 자동차를 타고 있는 경우에 부하가 가해지는 토보드의 위치와 동등한 위치에 추부에 의하여 부하를 부여할 수 있다. 이로써, 시험 시에 자동차가 충돌했을 때의 토보드의 응답을 보다 양호한 정밀도로 재현할 수 있다.

또, 본 발명의 제3 양태에 있어서의 자동차 충돌 모의 시험 장치에서는, 제1 양태 또는 제2 양태에 있어서, 상기 장착부는, 상기 토보드의 전체 영역에 걸쳐 형성된 복수의 구멍부와, 상기 구멍부에 삽통되어 상기 추부를 고정하는 고정 부재를 갖고 있어도 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 토보드의 임의의 위치에 추부를 장착하여 시험을 실시할 수 있다.

또, 본 발명의 제4 양태에 있어서의 자동차 충돌 모의 시험 장치에서는, 제1 양태 내지 제3 양태 중 어느 하나에 있어서, 상기 추부는, 동일한 형상을 이루는 복수의 평판 형상의 판 부재가 적층되어 구성되어 있어도 된다.

이와 같은 구성에 의하면, 적층시키는 매수를 변화시킴으로써 추부의 질량을 용이하게 조정할 수 있다.

본 발명에 의하면, 시험 효율이나 비용 효율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태에 있어서의 자동차 충돌 모의 시험 장치를 측방에서 본 모습을 설명하는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 있어서의 자동차 충돌 모의 시험 장치를 상방에서 본 모습을 설명하는 상면도이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 있어서의 자동차 충돌 모의 시험 장치의 인트루젼 장치를 설명하는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 있어서의 토보드의 주변 구조를 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 있어서의 토보드 및 추부를 설명하는 개략도이다.

이하, 본 발명에 관한 실시형태의 자동차 충돌 모의 시험 장치(100)에 대하여 도 1부터 도 5를 참조하여 설명한다.

자동차 충돌 모의 시험 장치(100)는, 실제 자동차의 충돌 시에 있어서의 관성력에 의한 탑승자의 이동과 함께 차량 구조물의 탑승자실 내로의 침입(인트루젼)을 모의할 수 있다. 본 실시형태의 자동차 충돌 모의 시험 장치(100)는, 도 1부터 도 3에 나타내는 바와 같이, 슬레드(1)와, 제1 발사 장치(슬레드 가속 장치)(2)와, 인트루젼 장치(토보드 가속 장치)(3)와, 토보드(4)와, 추부(5)를 구비한다.

슬레드(1)는, 소정 두께의 직사각형 판 형상의 판재를 갖는 골조재이다. 슬레드(1)는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 마루면(10)에 대하여 수평 방향(Da)으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 슬레드(1)는, 마루면(10)에 소정 간격을 두고 배치된 좌우 한 쌍의 레일(11)을 따라 수평 방향(Da)으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 슬레드(1)는, 하면에 고정된 슬라이더(1a)가 레일(11) 상을 이동함으로써, 레일(11)을 따라 이동 가능하게 되어 있다. 슬레드(1)는, 상면에 공시체(4a)를 탑재 가능하게 되어 있다.

본 실시형태의 공시체(4a)는, 골격만을 갖는 자동차, 이른바, 화이트 보디로서, 시트, 스티어링, 에어백 등의 장비품이 장착되어 있다. 본 실시형태의 공시체(4a)에는, 인체 더미가 포함되어 있지 않다. 공시체(4a)는, 슬레드(1)에 있어서의 소정의 위치에 재치되며, 도시하지 않은 고정구에 의하여 고정된다. 여기에서, 본 실시형태의 공시체(4a)는, 화이트 보디이며, 시트, 스티어링, 에어백을 포함하는 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 공시체(4a)는, 적어도 토보드(4)를 포함하고 있으면 된다. 즉, 공시체(4a)는, 화이트 보디를 갖지 않으며, 토보드(4)만을 갖는 구성이어도 된다.

또, 본 실시형태에서는, 공시체(4a)가 슬레드(1) 상에 탑재되므로, 이 공시체(4a)인 자동차의 골격인 화이트 보디의 전후 방향을 수평 방향(Da)(도 1 및 도 2의 지면(紙面) 좌우 방향)으로 한다. 화이트 보디의 전후 방향의 전방(도 1 및 도 2의 지면 좌측)을 슬레드(1)의 수평 방향(Da)의 전방으로 하고, 화이트 보디의 전후 방향의 후방(도 1 및 도 2의 지면 우측)을 슬레드(1)의 수평 방향(Da)의 후방으로 하여 설명한다. 또, 공시체(4a)인 자동차의 측방을 슬레드(1)의 측방, 즉 폭 방향(Dw)(도 1의 지면 깊이 방향 및 도 2의 지면 상하 방향)으로 하여 설명한다.

제1 발사 장치(2)는, 슬레드(1)를 향하여 가속도를 부여하여 슬레드(1)를 수평 방향(Da)으로 이동시킨다. 본 실시형태의 제1 발사 장치(2)는, 슬레드(1)의 수평 방향(Da)의 전방의 마루면(10)에 배치되어 있다. 제1 발사 장치(2)는, 유압 제어(또는, 공압 제어, 마찰 제어 등)됨으로써, 슬레드(1) 측으로 발사되는 제1 피스톤(21)을 갖고 있다. 제1 발사 장치(2)는, 제1 피스톤(21)의 선단이 슬레드(1)의 전방의 단부에 접촉된 상태에서 제1 피스톤(21)을 발사한다. 이로써, 제1 발사 장치(2)는, 슬레드(1)에 대하여 수평 방향(Da)의 후방에 대한 충격력, 즉 가속도를 부여하고 있다. 제1 발사 장치(2)에 의하여 슬레드(1)에 후방 가속도를 부여함으로써, 슬레드(1) 상의 공시체(4a)는 전면 충돌했을 때에 후방 가속도를 받는 것과 동일한 상황이 된다. 그 결과, 자동차 충돌 모의 시험 장치(100)에서는, 자동차가 충돌했을 때의 충격을 공시체(4a)에 발생시키고 있다.

인트루젼 장치(3)는, 토보드(4)를 향하여 가속도를 부여하여 토보드(4)를 수평 방향(Da)으로 이동시킨다. 인트루젼 장치(3)는, 공시체(4a)의 전방에 위치하도록 슬레드(1) 상에 마련되어 있다. 인트루젼 장치(3)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 토보드 지지부(31)와, 제2 발사 장치(32)와, 제3 발사 장치(33)를 갖는다.

토보드 지지부(31)는, 후술하는 토보드(4)를 슬레드(1) 상에서 지지하고 있다. 토보드 지지부(31)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 슬레드(1) 상에 배치되는 가이드 레일(311)과, 가이드 레일(311) 상을 이동하는 이동대(312)와, 이동대(312)에 고정된 브래킷(313)과, 브래킷(313)에 대하여 토보드(4)를 회전 가능하게 지지하는 지지축(314)을 갖는다.

가이드 레일(311)은, 레일(11)과 평행이 되도록 슬레드(1) 상에 배치되어 있다.

이동대(312)는, 가이드 레일(311)을 활주한다. 이동대(312)는, 가이드 레일(311)을 따라 슬레드(1) 상을 수평 방향(Da)의 전후로 이동 가능하게 되어 있다. 이동대(312)는, 브래킷(313)의 대좌(臺座)로 되어 있다.

브래킷(313)은, 이동대(312)로부터 연직 방향의 상방으로 뻗어 있다. 브래킷(313)은, 지지축(314)을 회전 가능하게 지지하고 있다.

지지축(314)은, 슬레드(1)의 이동 방향인 수평 방향(Da)에 직교하는 수평인 폭 방향(Dw)을 따라 배치되어 있다. 지지축(314)은, 폭 방향(Dw)으로 뻗은 원기둥 형상의 축 부재이다. 지지축(314)은, 브래킷(313)에 대하여 폭 방향(Dw)으로 뻗은 중심축 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 지지축(314)은, 토보드(4)를 브래킷(313)에 대하여 회전 가능하게 지지하고 있다.

제2 발사 장치(32)는, 토보드(4)를 향하여 가속도를 부여하여 토보드(4)를 지지축(314) 둘레로 회전시킨다. 본 실시형태의 제2 발사 장치(32)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 토보드(4)의 전방에 위치하도록 슬레드(1) 상에 배치되어 있다. 제2 발사 장치(32)는, 유압 제어(또는, 공압 제어, 마찰 제어 등)됨으로써, 토보드(4) 측으로 발사되는 제2 피스톤(321)을 갖고 있다. 제2 발사 장치(32)는, 기단부(基端部)가 슬레드(1) 상에 고정된 고정 블록(35)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 제2 발사 장치(32)는, 제2 피스톤(321)의 선단부가 토보드(4)에 회전 가능하게 연결되어 있다.

제2 발사 장치(32)는, 제2 피스톤(321)을 발사함으로써, 토보드(4)에 대하여 후방으로 회전하는 충격력, 즉 가속도를 부여한다. 즉, 제2 발사 장치(32)는, 토보드(4)에 대하여 지지축(314)을 중심으로 회전하는 회전력을 부여한다. 제2 발사 장치(32)는, 제1 발사 장치(2)에 의하여 슬레드(1)에 후방 가속도를 부여할 때에 동시에 작동하고, 토보드(4)에 후방 가속도를 부여한다.

제3 발사 장치(33)는, 토보드(4)를 향하여 가속도를 부여하여 토보드(4)를 수평 방향(Da)으로 이동시킨다. 제3 발사 장치(33)는, 토보드(4)의 전방에 위치하도록 슬레드(1) 상에 제2 발사 장치(32)와 나란히 배치되어 있다. 제3 발사 장치(33)는, 유압 제어(또는, 공압 제어, 마찰 제어 등)됨으로써, 토보드(4) 측으로 발사되는 제3 피스톤(331)을 갖고 있다. 제3 발사 장치(33)는, 기단부가 슬레드(1) 상에 고정된 고정 블록(35)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 제3 발사 장치(33)는, 제3 피스톤(331)의 선단부가 브래킷(313)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 이로 인하여, 제3 발사 장치(33)는, 제3 피스톤(331)을 발사함으로써, 브래킷(313)에 대하여 후방으로 이동하는 충격력, 즉 가속도를 부여한다.

제3 발사 장치(33)는, 제2 발사 장치(32)에 의하여 토보드(4)에 후방 가속도를 부여할 때에 동시에 작동하고, 토보드(4)에 후방 가속도를 부여한다. 즉, 자동차 충돌 모의 시험 장치(100)에서는, 제1 발사 장치(2)에 의하여 슬레드(1)에 가속도를 부여하여 슬레드(1)에 후방 가속도를 부여했을 때에, 제2 발사 장치(32) 및 제3 발사 장치(33)에 의하여 토보드(4)에 가속도를 부여하고 있다. 이로써, 자동차 충돌 모의 시험 장치(100)에서는, 슬레드(1) 상의 토보드(4)가 전면 충돌에 의한 후방 가속도(변형)를 받은 것과 동일한 상황이 된다. 그 결과, 자동차 충돌 모의 시험 장치(100)에서는, 자동차가 충돌했을 때의 충격을 토보드(4)에 발생시키고 있다.

토보드(4)는, 엔진 룸과 그 후방의 탑승자 룸을 구획하는 부재를 모의한 공시체(4a)이다. 토보드(4)는, 슬레드(1)에 대하여 수평 방향(Da)으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 본 실시형태의 토보드(4)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 지지축(314)에 고정되어 있고, 지지축(314)과 함께 브래킷(313)에 대하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 토보드(4)는, 지지축(314)을 통하여 브래킷(313)에 장착됨으로써, 이동대(312)와 함께 슬레드(1)에 대하여 수평 방향(Da)으로 이동 가능하게 장착되어 있다. 즉, 토보드(4)는, 슬레드(1)에 대하여, 수평 방향(Da)으로 이동 가능하고 또한 지지축(314) 둘레로 회전 가능하게 되어 있다. 토보드(4)는, 수평부(41)와, 경사부(42)와, 장착부(7)를 갖고 있다.

수평부(41)는, 자동차의 운전석 또는 조수석에 있어서의 탑승자 룸의 플로어를 구성하는 플로어 보드를 모의한 모의 차체 부품이다. 수평부(41)는, 수평 방향(Da)으로 뻗어 있다. 구체적으로는, 본 실시형태의 수평부(41)는, 지지축(314)에 대하여 수평 방향(Da)의 후방으로 뻗어 있다. 수평부(41)는, 마루면(10)에 대하여 수평으로 형성되어 있다. 수평부(41)는, 폭 방향(Dw)으로 긴 직사각형 평판 형상의 부재이다.

경사부(42)는, 자동차의 운전석 또는 조수석에 있어서의 엔진 룸과 탑승자 룸을 구획하는 부재를 모의한 모의 차체 부품이다. 경사부(42)는, 수평부(41)의 수평 방향(Da)의 일방 측인 전방의 단부로부터 수평 방향(Da)의 전방이고 또한 연직 방향의 상측으로 뻗어 있다. 구체적으로는, 본 실시형태의 경사부(42)는, 지지축(314)에 대하여 수평 방향(Da)의 전방이고 또한 연직 방향의 상측을 향하여 뻗는 긴 직사각형 평판 형상의 부재이다. 경사부(42)는, 폭 방향(Dw)의 길이가 수평부(41)와 동일한 크기로 형성되어 있다. 경사부(42)는, 수평 방향(Da)의 길이가 수평부(41)보다 길게 형성되어 있다. 경사부(42)는, 수평부(41)에 대하여 둔각을 이루도록, 수평부(41)의 전방 단부로부터 비스듬하게 뻗어 있다. 즉, 경사부(42)는, 지지축(314)과 연결되는 위치에서 수평부(41)와 일체로 형성되어 있다. 따라서, 토보드(4)는, 지지축(314)을 통하여 소정 각도(둔각)로 절곡된 판 형상을 이루고 있다.

장착부(7)는, 수평부(41) 및 경사부(42)에 대하여 추부(5)를 착탈 가능하게 장착 가능하다. 본 실시형태의 장착부(7)는, 수평부(41) 및 경사부(42)의 임의의 위치에 추부(5)를 장착 가능하다. 장착부(7)는, 시험을 실시했을 때에, 수평부(41) 및 경사부(42)로부터 탈락되거나 어긋나지 않도록, 추부(5)를 고정하고 있다. 장착부(7)는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 토보드(4)의 전체 영역에 걸쳐 간격을 두고 형성된 복수의 구멍부(71)와, 구멍부(71)에 삽통되어 추부(5)를 고정하는 고정 부재(72)를 갖는다.

구멍부(71)는, 수평부(41) 및 경사부(42)에 형성되어 있다. 구멍부(71)는, 수평부(41)나 경사부(42)를 연직 방향으로 관통하고 있다. 구멍부(71)는, 수평부(41) 및 경사부(42)에 대하여 폭 방향(Dw) 및 수평 방향(Da)으로 각각 소정의 간격을 두고 배치되어 있다. 구체적으로는, 복수의 구멍부(71)는, 경사부(42)에서는 폭 방향(Dw)으로 소정의 치수 a(예를 들면, 50mm 정도)만큼 간격을 두고 7열에 걸쳐 형성되어 있다. 복수의 구멍부(71)는, 경사부(42)에서는 수평 방향(Da)으로 소정의 치수 b만큼 간격을 두고 5열에 걸쳐 형성되어 있다. 복수의 구멍부(71)는, 수평부(41)에서는 폭 방향(Dw)으로 소정의 치수 a만큼 간격을 두고 7열에 걸쳐 형성되어 있다. 복수의 구멍부(71)는, 수평부(41)에서는 수평 방향(Da)으로 소정의 치수 b만큼 간격을 두고 3열에 걸쳐 형성되어 있다.

고정 부재(72)는, 추부(5)를 수평부(41) 또는 경사부(42)에 대하여 착탈 가능하게 고정한다. 본 실시형태의 고정 부재(72)는, 구멍부(71)에 삽통 가능한 볼트 너트이다. 또한, 고정 부재(72)는, 본 실시형태와 같이 볼트 너트에 한정되는 것은 아니다. 고정 부재(72)는, 시험을 실시했을 때에 탈락되거나 어긋나지 않도록 하는 힘으로 토보드(4)에 대하여 추부(5)를 착탈 가능하게 고정할 수 있으면 된다.

추부(5)는, 토보드(4)에 장착된다. 추부(5)는, 규정 질량이 되도록 형성되어 있다. 본 실시형태의 추부(5)는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 인체 더미를 배치했다고 가정한 경우에, 토보드(4) 상의 인체 더미의 발뒤꿈치와 복사뼈를 연결하는 가상선(O)과 교차하는 위치와 추부(5)의 중심 위치가 중첩되도록 배치된다. 추부(5)는, 경사부(42)에 장착되어 있는 것이 바람직하다. 본 실시형태의 추부(5)는, 인체 더미의 양쪽 발에 대응하도록 하나의 경사부(42)에 대하여 2개소 배치되어 있다.

여기에서, 규정 질량이란, 토보드(4)에 대하여 승차가 상정되는 탑승자의 발뒤꿈치로부터 가해지는 하중에 상당하도록 미리 정해진 질량이다. 구체적으로는, 규정 질량은, 자동차 충돌 모의 시험 장치(100)에 종래 사용되는 인체 더미의 전체 질량으로부터 도출된다. 규정 질량은, 사용되는 인체 더미의 질량의 10%~15% 정도의 비율이 되도록 정해지는 것이 바람직하다. 이 비율은, 인체 더미의 하지 질량에 상당하는 값이다. 예를 들면, 규정 질량은, 성인 남성을 모의하는 75kg의 인체 더미인 경우에는 10kg 정도가 되고, 성인 여성을 모의하는 50kg의 인체 더미인 경우에는 6kg 정도가 된다.

추부(5)는, 동일한 형상을 이루는 복수의 평판 형상의 소추판(51)(판 부재)이 적층되어 구성되어 있다. 소추판(51)은, 직사각형 평판 형상을 이루고 있다. 소경판은, 구멍부(71)와 대응하도록 관통 구멍이 복수 형성되어 있다. 소추판(51)은, 복수 매로 규정 질량이 되도록 형성되어 있다. 본 실시형태의 소추판(51)은, 예를 들면 1kg 정도의 질량으로 형성되어 있다. 따라서, 추부(5)는, 규정 질량이 되도록 복수 매의 소추판(51)이 적층된 상태에서 관통 구멍 및 구멍부(71)에 고정 부재(72)를 삽통시킴으로써 경사부(42)에 장착되어 있다.

여기에서, 본 실시형태의 자동차 충돌 모의 시험 장치(100)의 작동에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 자동차 충돌 모의 시험 장치(100)에 의하여 자동차 충돌 시험을 실시하는 경우, 사전에 슬레드(1)나 토보드(4)의 설계 데이터(중량이나 무게 중심 위치 등), 실차 충돌 시험에서 얻어진 충돌 시간에 대한 가속도 변화의 각 데이터로부터 시험 조건을 설정한다. 구체적으로는, 이 가속도의 시간적 변화(파형)를 재현할 수 있도록, 제1 발사 장치(2)에 있어서의 제1 피스톤(21), 제2 발사 장치(32)에 있어서의 제2 피스톤(321), 및 제3 발사 장치(33)에 있어서의 제3 피스톤(331)의 발사력, 슬레드(1) 상의 공시체(4a)의 위치를 소정치로 설정해 둔다.

또, 인체 더미를 시트 등에 임시로 앉히고, 경사부(42) 상의 인체 더미의 발뒤꿈치와 복사뼈를 연결하는 가상선(O)과 교차하는 위치와 중심 위치가 중첩되도록 소추판(51)을 1매 배치한다. 시험의 대상이 된 탑승자의 중량에 맞추어 정한 규정 질량에 맞도록 소추판(51)을 복수 매 적층하고, 구멍부(71)에 고정 부재(72)를 통하여 고정한다.

추부(5)가 경사부(42)에 고정된 상태에서, 도 1부터 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 발사 장치(2)를 유압 제어함으로써, 제1 피스톤(21)이 발사된다. 제1 피스톤(21)이 발사됨으로써, 정지 상태에 있는 슬레드(1)에 대하여 목표 전후 가속도(슬레드(1)에 있어서의 후방 가속도)가 부여된다. 즉, 충돌 시를 모의하는 가속도는 슬레드(1)에 부여된다. 그 결과, 슬레드(1)는, 부여된 목표 전후 가속도에 따라 소정 거리만큼 후방으로 이동한다.

또, 제1 발사 장치(2)와 동시에 제2 발사 장치(32) 및 제3 발사 장치(33)를 유압 제어함으로써, 제2 피스톤(321) 및 제3 피스톤(331)이 발사된다. 제2 피스톤(321) 및 제3 피스톤(331)이 발사됨으로써, 정지 상태에 있는 토보드(4)에 대하여 목표 전후 가속도(토보드(4)에 있어서의 후방 가속도)가 부여된다. 즉, 충돌 시를 모의하는 가속도는 토보드(4)에 부여된다. 그 결과, 토보드(4)는, 주어진 목표 전후 가속도에 따라 소정 각도만큼 후방으로 회전함과 함께, 소정 거리만큼 후방으로 이동한다. 즉, 토보드(4)는, 경사부(42)가 지지축(314)을 지점(支點)으로 하여 상승함과 함께, 수평부(41)가 지지축(314)을 지점으로 하여 하강하고, 동시에, 토보드(4)가 후퇴한다.

이와 같은 자동차 충돌 모의 시험 장치(100)에 의하면, 추부(5)가 경사부(42)에 장착된 상태에서 시험이 실시된다. 이로 인하여, 토보드(4)에 추부(5)로부터의 부하가 가해진 상태에서, 제1 발사 장치(2), 제2 발사 장치(32) 및 제3 발사 장치(33)로부터 토보드(4)에 가속도가 부여된다. 그 결과, 토보드(4)에 운전자 등의 탑승자의 발이 놓여진 상태와 같은 부하를 부여하여 시험을 실시할 수 있다. 즉, 인체 더미를 이용하지 않고도, 인체 더미를 사용한 경우와 같이 추부(5)로부터 토보드(4)에 부하를 부여하여 시험을 행할 수 있다. 또한, 인체 더미를 이용하지 않고 시험을 실시할 수 있음으로써, 새로운 인체 더미를 준비하지 않고 시험을 반복하여 실시할 수 있다. 따라서, 교환이 필요한 공시체(4a)를 이용하지 않고, 자동차가 충돌했을 때의 토보드(4)의 응답을 양호한 정밀도로 재현할 수 있다. 이로써, 시험 효율이나 비용 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 토보드(4) 중에서도 탑승자에 의한 부하가 가해지기 쉬운 경사부(42)에 추부(5)가 장착되어 있다. 즉, 실제로 탑승자가 자동차를 타고 있는 경우에 부하가 가해지는 토보드(4) 상의 위치에 추부(5)에 의하여 부하를 부여할 수 있다. 이로써, 시험 시에 자동차가 충돌했을 때의 토보드(4)의 응답을 보다 양호한 정밀도로 재현할 수 있다.

특히, 본 실시형태에서는, 추부(5)의 규정 질량이 인체 더미의 하지 질량에 상당하게 되어 있다. 이로 인하여, 인체 더미를 이용하지 않고, 추부(5)만으로 토보드(4)에 운전자 등 탑승자의 발이 놓여진 상태를 높은 정밀도로 모의하여 시험을 실시할 수 있다. 이로써, 자동차가 충돌했을 때의 토보드(4)의 응답을 보다 더 높은 정밀도로 재현할 수 있다.

또, 구멍부(71)가 수평부(41) 및 경사부(42)의 전체 영역에 걸쳐 형성되어 있다. 이 구멍부(71)에 삽통된 고정 부재(72)로 추부(5)를 착탈 가능하게 고정하고 있다. 이로 인하여, 토보드(4)의 임의의 위치에 추부(5)를 장착하여 시험을 실시할 수 있다.

또, 토보드(4) 상의 인체 더미의 발뒤꿈치와 복사뼈를 연결하는 가상선(O)과 교차하는 위치와 추부(5)의 중심 위치가 중첩되도록 배치되어 있다. 이로 인하여, 실제로 탑승자가 자동차를 타고 있는 상황을 단지 추부(5)를 토보드(4) 상에 배치한 경우보다, 높은 정밀도로 재현할 수 있다. 따라서, 자동차가 충돌했을 때의 토보드(4)의 응답을 보다 더 높은 정밀도로 재현할 수 있다.

또, 추부(5)가 소추판(51)을 복수 매 중첩함으로써 규정 질량이 되도록 형성되어 있다. 성인 남성을 모의하는 경우나 성인 여성을 모의하는 경우에는, 시험 대상이 되는 탑승자의 체중을 변경하여 시험을 실시한다. 이때, 소추판(51)의 매수를 변화시키는 것만으로 추부(5)의 규정 질량에 대응하는 질량에 맞추도록 조정할 수 있다. 즉, 소추판(51)을 적층시키는 매수를 변화시킴으로써, 추부(5)의 질량을 용이하게 조정할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명했지만, 각 실시형태에 있어서의 각 구성 및 이들의 조합 등은 일례이며, 본 발명의 취지로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성의 부가, 생략, 치환, 및 그 외의 변경이 가능하다. 또, 본 발명은 실시형태에 의하여 한정되지 않으며, 특허청구범위에 의해서만 한정된다.

또한, 인트루젼 장치(3)는, 본 실시형태와 같이 제2 발사 장치(32)와 제3 발사 장치(33)의 2개의 토보드 가속도 장치를 구비하는 것에 한정되는 것은 아니다. 인트루젼 장치(3)는, 토보드(4)를 향하여 가속도를 부여할 수 있으면 된다. 예를 들면, 인트루젼 장치(3)는, 제2 발사 장치(32)만을 구비하고 있어도 되고, 제3 발사 장치(33)만을 구비하고 있어도 된다.

또, 인트루젼 장치(3)에서는, 제2 발사 장치(32)의 제2 피스톤(321)이나 제3 발사 장치(33)의 제3 피스톤(331)의 선단부를 토보드(4)에 회전 가능하게 연결했지만, 제1 발사 장치(2)와 같이, 제2 피스톤(321)의 선단부를 토보드(4)에 부딪히게 해도 된다.

또, 규정 질량은, 본 실시형태와 같이 인체 더미로부터 정해지는 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 규정 질량은, 실제의 탑승자를 상정하여 정해도 된다.

<산업상 이용가능성>

상기 자동차 충돌 모의 시험 장치(100)에 의하면, 시험 효율이나 비용 효율을 향상시킬 수 있다.

100 자동차 충돌 모의 시험 장치
1 슬레드
10 마루면
11 레일
1a 슬라이더
4a 공시체
2 제1 발사 장치
21 제1 피스톤
3 인트루젼 장치
31 토보드 지지부
311 가이드 레일
312 이동대
313 브래킷
314 지지축
32 제2 발사 장치
321 제2 피스톤
33 제3 발사 장치
331 제3 피스톤
35 고정 블록
4 토보드
41 수평부
42 경사부
7 장착부
71 구멍부
72 고정 부재
5 추부
51 소추판
O 가상선

Claims (4)

1. 수평 방향으로 이동 가능하게 지지된 슬레드와,
   상기 슬레드를 향하여 가속도를 부여하여 상기 슬레드를 상기 수평 방향으로 이동시키는 슬레드 가속 장치와,
   상기 슬레드에 대하여 상기 수평 방향으로 이동 가능하게 지지된 토보드와,
   상기 토보드를 향하여 가속도를 부여하여 상기 토보드를 상기 수평 방향으로 이동시키는 토보드 가속도 장치와,
   상기 토보드에 장착되어, 상기 토보드에 대하여 탑승자의 발뒤꿈치로부터 가해지는 하중에 상당하도록 미리 정해진 질량으로 형성된 추부를 구비하고,
   상기 토보드는, 상기 추부를 착탈 가능하게 장착 가능한 장착부를 갖는, 자동차 충돌 모의 시험 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 토보드는,
   상기 수평 방향으로 뻗는 수평부와,
   상기 수평부의 상기 수평 방향의 일방 측의 단부로부터 상기 수평 방향의 일방 측이고 또한 연직 방향의 상측으로 뻗는 경사부를 가지며,
   상기 추부는, 상기 경사부에 장착되어 있는, 자동차 충돌 모의 시험 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 장착부는,
   상기 토보드의 전체 영역에 걸쳐 형성된 복수의 구멍부와,
   상기 구멍부에 삽통되어 상기 추부를 고정하는 고정 부재를 갖는, 자동차 충돌 모의 시험 장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 추부는, 동일한 형상을 이루는 복수의 평판 형상의 판 부재가 적층되어 구성되어 있는, 자동차 충돌 모의 시험 장치.

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