KR100337301B1 - 차량 충돌 시험용 더미 - Google Patents

Abstract

시험 차량의 측면 충돌 시험시, 인체의 목 부분에 가해지는 상해치를 보다 정확하게 측정할 수 있도록 하는 차량 충돌 시험용 더미를 제공할 목적으로,

인체의 머리부와 몸체부 및 팔, 다리부로 이루어져 시험 차량에 탑재된 상태로 차량의 정면 또는 측면 충돌 시험시, 인체의 가해지는 상해치를 측정할 수 있도록 제작되는 차량 충돌 시험용 더미에서,

상기 머리부와 몸체부를 연결하는 더미의 목 부분 중앙에서 분리되어 상호 회전 가능한 러버 재질로 이루어진 상,하부 목부재와, 상기 상,하부 목부재의 상호 회전에 의해 발생되는 회전 모멘트를 감지하는 회전 모멘트 감지수단과, 목부재의 상,하단에 상,하측 연결 플레이트가 헤드 연결 플레이트와, 몸체 연결 플레이트 사이에서 다수개의 고무재 버퍼와 하프 스페리컬 스크류로 각각 연결된 것을 특징으로 하는 차량 충돌 시험용 더미를 제공한다.

Description

차량 충돌 시험용 더미{DUMMY FOR IMPACT TEST}

본 발명은 차량 충돌 시험용 더미에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측면 충돌 시험용 차량에서 인체의 예상 상해치를 측정함에 있어 특히, 인체의 목 부분에 가해지는 상해치를 보다 정확하게 측정하기 위한 차량 충돌 시험용 더미에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 충돌 시험시 차량의 내부에 셋팅되는 더미는 차량에 실재로 승객이 탑승한 것을 고려하여 인체와 유사한 외형과 무게 및 무게중심을 갖도록 제작된다.

특히, 상기한 인체 부위 중, 인체의 머리(HEAD) 부분과 몸체(BODY) 부분을 연결하여 주는 목(NECK) 부분은 더미의 여러 부위 중, 각국의 안전법규에 따른 제작 규격이 매우 까다로운 머리부분과 연결되어 차량의 정면 또는 측면 충돌 시험시, 더미의 정확한 상해치를 유도할 수 있도록 구성되어 굽힘력 및 전단력을 받게 된다.

상기와 같이, 종래 더미의 목(NECK) 부분은, 도 7에 도시한 바와 같이, 러버부재로 이루어진 목부재(101)의 상,하단에 각각 스틸재로 이루어진 상, 하측 연결 플레이트(103,105)가 구성되고, 상기 상측 연결 플레이트(103)는 더미의 머리부(미도시)에 장착된 헤드 연결 플레이트(107)와 하프 스페리컬 스크류(109, half-spherical screw)로 연결된다.

그리고 상기 목부재(101)의 하단에 장착된 하측 연결 플레이트(105)는 더미의 몸체부 넥(neck) 브라켓(미도시)과 연결된 몸체 연결 플레이트(111)와 하프 스페리컬 스크류(109)로 연결된다.

또한, 상기 헤드 연결 플레이트(107)와 상측 연결 플레이트(103), 그리고 몸체 연결 플레이트(111)와 하측 연결 플레이트(105) 사이의 가장자리에는 각각 일정 간격으로 4개씩의 고무재 버퍼(113)가 장착되어 목의 강도를 조절하여 굽힘 및 전단 변형에 대한 저항력을 갖도록 이루어진다.

그러나 상기한 종래의 차량 충돌 시험용 더미는 그 목 부분이 회전방향으로는 고정되어 있어, 특히, 측면 충돌 시험시, 충격력이 머리부의 무게중심에 정확하게 작용하지 않을 경우, 상기 목부분에 발생하는 회전 모멘트에 의한 상해치는 예상할 수 없다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 시험 차량의 측면 충돌 시험시, 인체의 목부분에 가해지는 상해치를 보다 정확하게 측정할 수 있도록 하는 차량 충돌 시험용 더미를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 충돌 시험용 더미를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 3은 도 2의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도 4는 도 3의 C-C 선에 따른 단면도이다.

도 5는 도 2의 D-D 선에 따른 단면도이다.

도 6은 도 5의 E-E 선에 따른 단면도이다.

도 7은 도 1의 A-A 선에 따라 종래 기술에 의한 더미의 목 부분을 도시한 단면도이다.

이를 실현하기 위하여 본 발명에 따른 차량 충돌 시험용 더미는

인체의 머리부와 몸체부 및 팔, 다리부로 이루어져 시험 차량에 탑재된 상태로 차량의 정면 또는 측면 충돌 시험시, 인체의 가해지는 상해치를 측정할 수 있도록 제작되는 차량 충돌 시험용 더미에서,

상기 머리부와 몸체부를 연결하는 더미의 목 부분 중앙에서 분리되어 상호 회전 가능한 러버 재질로 이루어진 상,하부 목부재와, 상기 상,하부 목부재의 상호 회전에 의해 발생되는 회전 모멘트를 감지하는 회전 모멘트 감지수단과, 목부재의 상,하단에 상,하측 연결 플레이트가 헤드 연결 플레이트와, 몸체 연결 플레이트 사이에서 다수개의 고무재 버퍼와 하프 스페리컬 스크류로 각각 연결된 것을 특징으로 하며,

상기 상,하부 목부재는 상,하부 목부재가 상호 접촉되는 접촉면 중심에 각각 회전축 홈과 이에 끼워지는 회전축이 형성되고, 상기 회전축 홈과 회전축 외측으로는 볼베어링이 개재되며, 상기 상부 목부재의 볼베어링 외측으로는 원형의 회전 슬라이딩 홈이 형성되고, 상기 하부 목부재의 볼베어링 외측으로는 상기 회전 슬라이딩 홈에 끼워져 회전 슬라이딩 되는 회전 슬라이더가 형성되며, 상기 회전 슬라이딩 홈과 회전 슬라이더 사이에 장착되는 상기 회전 모멘트 감지수단은

상기 상부 목부재의 회전 슬라이딩 홈상의 일측에 고정되는 제1하중계와; 상기 하부 목부재의 회전 슬라이더상에서 회전축을 중심으로 하여 상기 제1하중계에 대칭되게 고정되는 제2하중계와; 상기 제1하중계와 연결되어 하부 목부재의 회전 슬라이더상의 일측에 고정되는 제1탄성부재와; 상기 제2하중계와 연결되어 상부 목부재의 회전 슬라이딩 홈상의 일측에 고정되는 제2탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 충돌 시험용 더미를 개략적으로 도시한 사시도로서, 본 발명에 따른 차량 충돌 시험용 더미(1)는 크게, 머리부(3)와 몸체부(5) 및 팔, 다리부(7)로 이루어져 시험 차량(미도시)에 탑재된 상태로 차량의 정면 또는 측면 충돌 시험시, 인체의 가해지는 상해치를 측정할 수 있도록 제작된다.

상기 더미(1)의 머리부(3)와 몸체부(5)는 더미의 목부재(9, NECK)로 연결되며, 상기 목부재(9)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 경화성 러버 재질로 이루어지며, 그 상,하단에 각각 스틸재로 이루어진 상,하측 연결 플레이트(11,13)가 구성되고, 상기 상측 연결 플레이트(11)는 더미(1)의 머리부(3)에 장착된 헤드 연결 플레이트(15)와 하프 스페리컬 스크류(17, half-spherical screw)로 연결된다.

상기 목부재(9)의 하단에 장착된 하측 연결 플레이트(13)는 더미(1)의 몸체부(5)내의 넥(neck) 브라켓(미도시)과 연결된 몸체 연결 플레이트(19)와 하프 스페리컬 스크류(17)로 연결된다.

또한, 상기 헤드 연결 플레이트(15)와 상측 연결 플레이트(11), 그리고 몸체 연결 플레이트(19)와 하측 연결 플레이트(13) 사이의 가장자리에는 각각 일정 간격으로 4개씩의 고무재 버퍼(21)가 장착되어 목의 강도를 조절하여 굽힘 및 전단 변형에 대한 저항력을 갖도록 이루어진다.

그리고 본 발명에 따른 상기 목부재(9)는 그 중앙에서 분리되어 상호 회전 가능한 상,하부 목부재(23,25)로 이루어지고, 상기 상,하부 목부재(23,25) 사이에는 상호 회전에 의해 발생되는 회전 모멘트를 감지하는 회전 모멘트 감지수단이 개재된다.

상기 분리된 상,하부 목부재(23,25)는, 도 3, 4, 5, 6에서 도시한 바와 같이, 상호 접촉되는 접촉면 중심에 각각 회전축홈(31)과 이에 끼워지는 회전축(33)이 형성되고, 상기 상부 목부재(23)에 형성되는 회전축홈(31)과 하부 목부재(25)에 형성되는 회전축(33) 외측으로는 볼베어링(35)이 개재되어 회전 작동이 원활하도록 구성된다.

또, 상부 목부재(23)의 볼베어링(35) 외측으로, 접촉면에는 원형의 회전 슬라이딩 홈(37)이 형성되고, 하부 목부재(25)의 볼베어링(25) 외측으로, 그 접촉면에는 상기 회전 슬라이딩 홈(37)에 끼워져 회전 슬라이딩 가능하도록 회전 슬라이더(39)가 형성된다.

여기서 상기 회전 모멘트 감지수단은 상기 회전 슬라이딩 홈(37)과 회전 슬라이더(39) 사이에 장착되는데, 이러한 회전 모멘트 감지수단의 구성은 상기 상부 목부재(23)의 회전 슬라이딩 홈(37)상의 일측에 제1하중계(41)가 고정되고, 하부 목부재(25)의 회전 슬라이더(39)상에는 회전축(33)을 중심으로 하여 상기 제1하중계(41)에 대칭되게 제2하중계(43)가 고정된다.

그리고 상기 제1하중계(41)는 하부 목부재(25)의 회전 슬라이더(39)상의 일측에 고정되는 제1탄성부재(45)와 연결되어 이루어지며, 상기 제2하중계(43)는 상부 목부재(23)의 회전 슬라이딩 홈(37)상의 일측에 고정되는 제2탄성부재(47)와 연결되어 이루어진다.

이때, 상기 제1,2하중계(41,43)는 로드셀을 적용할 수 있으며, 상기 제1,2탄성부재(45,47)는 코일 스프링 또는 러버재로 구성하는 것이 바람직하나 본 발명에서는 코일 스프링을 적용하였다.

상기한 바와 같이 회전 모멘트 감지수단이 구비된 목 부분 구조를 갖는 차량 충돌 시험용 더미(1)에 의하면, 시험 차량의 충돌 시험 중, 특히, 측면 충돌 시험시, 충격력이 머리부(3)의 무게중심에 정확하게 가해지지 않게 되면, 머리부(3)에는 회전 모멘트가 발생하게 되고, 이때, 머리부(3)가 회전하면서 상기 상,하부 목부재(23,25)에서는 상대적인 회전운동이 발생하여 제1 또는 제2탄성부재(45,47)가인장되어 인장 저항이 발생하게 된다.

상기 인장 저항은 제1 또는 제2하중계(41,43)에서 하중으로 측정되며, 이러한 하중을 회전력으로 환산함으로써, 측면 충돌시, 인체의 목부분에서 회전 모멘트에 의해 가해지는 상해치를 데이터로 확보할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 종래 더미의 목 부분이 회전방향으로는 고정되어 측면 충돌 시험시, 충격력이 머리부(3)의 무게중심에 정확하게 작용하지 않을 경우, 예상할 수 없었던 목부분에 발생하는 회전 모멘트에 의한 상해치를 보다 정확하게 측정할 수 있게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 충돌 시험용 더미에 의하면, 더미의 목 부분을 상,하부 목부재로 나누어 회전 방향으로 자유롭게 구성하며, 상,하부 목부재 사이에는 회전 모멘트 감지수단을 구성함으로써, 측면 충돌 시험시, 충격력이 머리부의 무게중심에 정확하게 작용하지 않을 경우, 상기 목부분에 발생하는 회전 모멘트에 의한 상해치를 보다 정확하게 측정할 수 있게 되며, 이에 따라 인체의 상해를 대변하여 주는 미래형 더미의 제작을 가능하게 하는 효과를 갖는 것이다.

Claims (3)

1. 인체의 머리부와 몸체부 및 팔, 다리부로 이루어져 시험 차량에 탑재된 상태로 차량의 정면 또는 측면 충돌 시험시, 인체의 가해지는 상해치를 측정할 수 있도록 제작되는 차량 충돌 시험용 더미에 있어서,

   상기 머리부와 몸체부를 연결하는 더미의 목 부분 중앙에서 분리되어 상호 회전 가능한 러버 재질로 이루어진 상,하부 목부재와, 상기 상,하부 목부재의 상호 회전에 의해 발생되는 회전 모멘트를 감지하는 회전 모멘트 감지수단과, 목부재의 상,하단에 상,하측 연결 플레이트가 헤드 연결 플레이트와, 몸체 연결 플레이트 사이에서 다수개의 고무재 버퍼와 하프 스페리컬 스크류로 각각 연결된 것을 특징으로 하는 차량 충돌 시험용 더미.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 상,하부 목부재는

   상,하부 목부재가 상호 접촉되는 접촉면 중심에 각각 회전축홈과 이에 끼워지는 회전축이 형성되고, 상기 회전축홈과 회전축 외측으로는 볼베어링이 개재되며,

   상기 상부 목부재의 볼베어링 외측으로는 원형의 회전 슬라이딩 홈이 형성되고, 상기 하부 목부재의 볼베어링 외측으로는 상기 회전 슬라이딩 홈에 끼워져 회전 슬라이딩 되는 회전 슬라이더가 형성되며, 상기 회전 슬라이딩 홈과 회전 슬라이더 사이에 상기 회전 모멘트 감지수단이 장착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 시험용 더미.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 회전 모멘트 감지수단은

   상기 상부 목부재의 회전 슬라이딩 홈상의 일측에 고정되는 제1하중계와;

   상기 하부 목부재의 회전 슬라이더상에서 회전축을 중심으로 하여 상기 제1하중계에 대칭되게 고정되는 제2하중계와;

   상기 제1하중계와 연결되어 하부 목부재의 회전 슬라이더상의 일측에 고정되는 제1탄성부재와;

   상기 제2하중계와 연결되어 상부 목부재의 회전 슬라이딩 홈상의 일측에 고정되는 제2탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 충돌 시험용 더미.