KR101709839B1 - 충돌 방벽 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량과의 충돌을 구현하기 위한 충돌 방벽에 관한 것으로, 충돌 방벽은 충돌이 구현될 때 차량을 향해 이동하도록 구비된 전방측을 포함하고, 전방측은 미리 결정된 폭과 미리 결정된 높이를 가지며, 전방측은 선택된 표면 영역을 구비하고, 표면 영역은 전방측의 폭의 최대 50% 부분을 차지하며, 표면 영역 뒤의 충돌 방벽의 볼륨 영역이 충돌 방벽의 주변 영역보다 큰 강성을 가지고, 그에 따라 차량에 대한 충격의 발생 시에, 주변 영역보다 선택된 표면 영역에 더 큰 강성이 작용한다.

Description

충돌 방벽{CRASH BARRIER}

본 발명은 청구항 제1항에 따른 충돌 방벽에 관한 것이다.

종래 기술에는 차량과의 충돌을 시연할 수 있는 충돌 방벽이 공지되어 있다. 충돌 방벽은 충돌이 구현될 때 미리 결정된 속도로 차량을 향해 이동한다. 여기서, 충돌 방벽은 규정된 질량을 가진 트롤리에 연결될 수 있다. 충돌 상황은 예컨대 차량의 후방, 차량의 전단부, 또는 차량의 일 측면과 충돌하도록 구현된다. 상기 충돌 상황은, 충돌의 발생 시에 차량에 어떤 손상이 있을 수 있는지, 그리고 차량의 탑승자들에게 어떤 위험이 있을 수 있는지를 조사하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은 충돌 상황의 더 사실적인 시뮬레이션을 달성할 수 있는 개선된 충돌 방벽을 제공하는 데에 있다.

본 발명의 목적은 청구항 제1항에 따른 충돌 방벽에 의해 달성된다.

충돌 방벽의 다른 유리한 구현예들은 종속항들에 나타나 있다.

전술한 충돌 방벽의 하나의 이점은, 충돌 방벽의 폐쇄형 전방측에도 불구하고, 다른 차량과의 충돌의 펄스 및 힘의 더 사실적인 표현을 시연할 수 있다는 점에 있다. 이는 충돌 방벽의 볼륨 영역이 더 큰 강성을 가진다는 점에서 달성된다. 그 결과, 특히 차량의 종방향 부재의 펄스를 시연할 수 있다. 시험에 의하면, 요즘의 차체는, 그 기본 구성에 있어서, 증가된 강성을 가진 2개의 종방향 부재들을 구비한다. 따라서, 두 차량의 충돌의 발생 시에, 증가된 펄스가 종방향 부재들에 의해 평면으로 제한되어 다른 차량으로 전달된다. 종래의 충돌 방벽 형상은 이러한 상황을 거의 고려하지 않았다.

차량의 종방향 부재의 펄스 거동을 시뮬레이션하기 위한 충돌 방벽의 미리 결정된 볼륨 영역 내의 강성의 증가는, 종방향 부재를 구비한 차량의 충격 거동의 간단하며 더 신뢰할 만한 시연을 제공한다. 강성의 증가는 간단한 방식으로 구현될 수 있으며, 충돌 방벽의 설계 및 충돌 방벽과 트롤리의 연결의 실질적인 변화를 요구하지 않는다. 또한, 충돌 방벽의 폐쇄형 전방측을 유지할 수 있다. 아울러, 충돌 방벽의 형상에 관한 법적인 규제를 준수할 수 있다.

다른 구현예에서, 증가된 강성을 가진 볼륨 영역은 충돌 방벽의 전방측으로부터 미리 결정된 거리에 배치된다. 이는, 차체에서도 종방향 부재가 차체의 전방측까지 직접 돌출되는 것이 아니라, 차체의 전방측으로부터 소정의 거리에서 종결되는 상황을 고려하는 것을 가능하게 한다. 이로써, 차량의 기계적 특성들의 가능한 한 사실적인 표현을 고려한다.

또 다른 구현예에서, 증가된 강성을 가진 볼륨 영역은 전방측까지 도달한다. 본 구현예는 충격의 발생 시에 종방향 부재 앞의 차체의 강성이 거의 또는 전혀 효과가 없는 차체를 나타낸다. 선택된 구현예에 따라, 국부적으로 보강된 볼륨 영역을 위한 다른 배치들을 또한 이용할 수 있고, 이러한 배치들로 차체의 사실적인 표현을 제공한다. 충돌의 시연을 위해, 충돌 방벽이 단하나의 국부적으로 보강된 볼륨 영역을 가지면 충분하다. 이로써, 단하나의 종방향 부재가 실현됨에도 불구하고, 예컨대 충돌의 발생 시에, 차체의 후방 또는 전방에 대해 측방향 오프셋으로 더 큰 손상을 야기한다. 이는 정확하게는 단하나의 보강된 볼륨 영역을 구비한 충돌 방벽을 사용하여 사실적으로 검사될 수 있는 상황이다.

일 구현예에서, 차체의 종방향 부재들 사이의 차량의 손상은 전술한 충돌 방벽을 사용하여 검사될 수 있다. 예컨대, 차량 배터리는 종방향 부재들 사이에 배치될 수 있으므로, 배터리의 영역에서 종방향 부재에 대한 다른 차량에 의한 충격은 심각한 사고 상황을 구성한다. 이는 정확하게는 새로이 제안된 충돌 방벽의 도움으로 사실적으로 검사될 수 있는 거동이다.

일 구현예에서, 충돌 방벽 및 볼륨 영역은 실질적으로 동일한 재료로 제조되고, 증가된 강성을 가진 선택된 볼륨 영역은 충돌 방벽의 주변 재료에 비해 변경된 구조에 의해 달성된다. 예컨대, 충돌 방벽의 재료는 벌집 구조의 형태로 설계될 수 있다. 본 구현예에서, 선택된 볼륨 영역은 주변 영역보다 작은 벌집 크기를 가진다. 더 작은 벌집 크기에 의해 달성되는 전체적인 효과는 선택된 볼륨 영역의 증가된 강성이다. 그러므로, 차체의 종방향 부재를 시뮬레이션하기 위해 요구되는 증가된 강성은 단지 변경된 구조만으로 동일한 재료를 사용하여 간단하게 제공될 수 있다. 동일한 재료의 사용은 충돌 방벽의 기계적 및 물리적 특성들이 전체 볼륨에서 알려진다는 것과, 충돌 방벽의 주변 영역과 선택된 볼륨 영역 사이의 전이 영역에서 기계적, 화학적, 또는 물리적 간섭 효과가 발생하지 않는다는 이점을 제공한다.

또 다른 구현예에서, 충돌 방벽은 선택된 볼륨 영역에서 주변 영역과 상이한 재료를 가진다. 이로써, 충돌 방벽은 선택된 볼륨 영역에서 원하는 강도를 가지고 더 비용효율적으로 및 더 간단하게 제조될 수 있다.

시험에 의하면, 충돌 방벽의 범위 내에서 차체의 종방향 부재의 기계적 및 물리적 특성들을 표현하기 위해, 충돌 방벽의 주변 재료의 강성의 적어도 2배, 특히 3배, 또는 그 이상의 강성을 가진 선택된 볼륨 영역을 제공하는 것이 유리하다. 예컨대, 선택된 볼륨 영역의 강성은 또한 충돌 방벽의 주변 재료의 강성보다 6배 이상 큰 값을 가질 수 있다. 이러한 큰 강성차의 도움으로, 종방향 부재를 구비한 차체의 충돌 거동은 제한된 공간에서 실제와 유사한 방식으로 표현될 수 있다.

이는, 차체의 길이가 충돌 방벽에 대해 사용 가능한 것이 아니라, 차량의 펄스비 및 질량비를 표현하기 위해 충돌 방벽이 오직 제한된 두께만을 가질 수 있기 때문에 요구된다.

선택된 구현예에 따라, 볼륨 영역은 충돌 방벽의 전방측과 평행한 표면을 구비할 수 있고, 이 표면은 10㎝ 내지 30㎝의 폭과 10㎝ 내지 30㎝의 높이를 가진다. 승용차의 종래의 차체의 종방향 부재는 볼륨 영역의 표면에 대한 이러한 크기의 범위 내에서 표현될 수 있다. 선택된 구현예에 따라, 볼륨 영역은 또한 전방측과 평행한 다른(특히, 더 큰) 표면을 구비할 수 있다.

일 구현예에서, 충돌 방벽은 알루미늄으로 제조된다. 알루미늄은 차량의 강성 및 펄스비를 표현하기에 매우 적합하다.

선택된 구현예에 따라, 충돌 방벽은 전방측에 충격층을 포함할 수 있고, 이 충격층은 특히 범퍼의 기계적 기능을 표현하기 위해 구비된다.

본 발명은 도면을 참조하여 이하에 보다 상세히 설명된다:
도 1은 충돌 방벽과 함께 트롤리의 개략적인 측면도를 도시한다.
도 2는 충돌 방벽의 개략적인 정면도를 도시한다.
도 3은 충돌 방벽의 개략적인 수직 단면도를 도시한다.
도 4는 충돌 방벽의 개략적인 수평 단면도를 도시한다.
도 5는 충돌 방벽의 일부 영역의 개략도를 도시한다.
도 6은 충돌 방벽의 개략적인 부분 단면도를 도시한다.

도 1은 휠들(2) 및 지지 구조(3)를 구비한 트롤리(1)의 개략적인 측면도를 도시한다. 트롤리(1)는 4개의 휠들을 포함하며, 지지 구조(3)는 자동차를 시뮬레이션하기 위한 적절한 질량을 가진다. 충돌 방벽(4)이 지지 구조(3)의 전방측에 배치된다. 충돌의 시뮬레이션을 위해, 트롤리(1)는 시험될 차량을 향해 충돌 방벽(4)과 함께 이동한다. 차량의 일 측면, 차량의 전방측, 또는 차량의 후방측에 충격이 발생할 수 있다. 충돌 방벽(4)은, 차량에 대한 충격이 트롤리의 도움으로 수행될 수 있지만, 트롤리(1)가 아닌 충돌 방벽(4)만이 충격 중에 손상되도록 설계된다. 그럼에도, 충격은 두 차량 사이의 충돌의 질량 및 펄스의 실제 상황을 구성한다. 충격이 구현된 후에, 충돌 방벽(4)은 새로운 충돌 방벽으로 교체된다.

도 2는 충돌 방벽(4)의 전방측(5)의 개략도를 도시한다. 선택된 표면 영역(6)이 전방측(5)에 나타나 있다. 전방측(5)은 실질적으로 직사각형 형상을 가지며, 폭은 150㎝ 내지 170㎝의 범위일 수 있다. 높이는 60㎝ 내지 80㎝의 범위일 수 있다. 표면 영역(6)은 10㎝ 내지 30㎝의 폭(B)과 10㎝ 내지 30㎝의 높이를 가질 수 있다. 예컨대, 폭(B)은 18㎝ 내지 20㎝의 범위일 수 있고, 높이(H)는 19㎝ 내지 21㎝의 범위일 수 있다. 도시된 예시적인 구현예에서, 표면 영역(6)은 충돌 방벽(4)의 우측 가장자리(7) 인근에 배치된다. 도시된 예시적인 구현예에서, 선택된 표면 영역(6)은 측면 가장자리(7)로부터 40㎝의 영역 내의 측방향 거리에 있으며, 충돌 방벽(4)의 하측(8)으로부터 12㎝의 영역 내의 거리에 있다. 선택된 구현예에 따라, 하측(8) 또는 측면 가장자리(7)로부터의 다른 거리들이 또한 선택될 수 있다. 표면 영역(6)은 선택된 볼륨 영역(9)의 전방측을 구성하고, 선택된 볼륨 영역은 표면 영역(6) 뒤의 충돌 방벽(4) 내에 형성된다. 선택된 볼륨 영역(9)은 바람직하게는 표면 영역(6)의 일정한 단면을 가지며, 하측(8) 및 측면 가장자리(7)와 평행하게 연장된다. 선택된 구현예에 따라, 볼륨 영역(9)의 단면은 변경되거나, 충돌 방벽(4) 내에서 상이한 배향으로 배치될 수 있다.

도 3은 충돌 방벽(4), 트롤리(1)의 지지 구조(3)의 일부, 및 지표면(13) 상에 놓여있는 차량(10)의 후방(11)의 일부의 개략적인 수직 단면도를 도시한다. 도시된 예시적인 구현예에서, 음영 영역으로 나타낸 볼륨 영역(9)이 전방측(5)으로부터, 지지 구조(3)에 연결되는 후방측(14)까지 연장되는 것을 알 수 있다. 지지 구조(3)는 충돌 방벽(4), 특히 볼륨 영역(9)보다 훨씬 더 큰 강성을 가진 재료로 제조된다.

도 3은 차량(10)의 후방에 대한 충격 시험 상황을 도시한다. 여기서, 충돌 방벽(4)의 볼륨 영역(9)은 후방(11)의 하부 영역과 동일한 높이로 배치된다.

도 4는 도 3의 배치의 수평 단면도를 도시한다. 여기서, 충돌 방벽(4)이 차량(10)에 대해 측방향으로 오프셋되어, 볼륨 영역(9)이 차량(10)의 차체의 중앙 영역에 배치되는 것을 알 수 있다. 도시된 충격 상황에서, 70%의 공칭 오프셋이 존재한다. 즉, 충돌 방벽(4)은 차량(10)에 대해 횡방향으로 70% 오프셋된 상태로 배치된다. 충돌 방벽(4)이 또한 상이한 오프셋으로 다른 충격 시험들을 위해 사용될 수 있음은 물론이다.

선택된 구현예에 따라, 볼륨 영역(9)은 충돌 방벽(4)의 다른 영역과 동일한 재료로 제조된다. 예컨대, 알루미늄이 볼륨 영역(9)을 구비한 충돌 방벽(4)을 형성하는 데에 유리한 것으로 밝혀졌다. 볼륨 영역(9)은 충돌 방벽(4)의 주변 영역(15)에 비해 증가된 강성을 가진다. 강성은 충돌 방벽(4)의 나머지 영역의 강성의 적어도 2배, 바람직하게는 3배, 또는 심지어 6배이다. 예컨대, 충돌 방벽은 볼륨 영역(9)의 외부에서 100psi의 강성을 가질 수 있고, 볼륨 영역(9)은 300psi 내지 700psi, 예컨대 600psi의 강성을 가질 수 있다. 본 구현예에 따라, 트롤리(1) 및 충돌 방벽(4)의 도움으로, 예컨대 140kN 내지 180kN의 범위 내의 최종 힘이 표현될 수 있다. 선택된 구현예에 따라, 더 높은 힘 또는 더 낮은 힘이 또한 표현될 수 있다.

볼륨 영역(9) 및 충돌 방벽(4)의 다른 영역에 대해 동일한 재료를 가진 충돌 방벽(4)의 구현예에서, 볼륨 영역(9)의 증가된 강성을 표현하기 위해, 예컨대 벌집 구조를 이용할 수 있다. 본 구현예에서, 벌집 구조는 충돌 방벽(4)의 주변 영역보다 볼륨 영역(9)에서 더 작은 벌집 크기를 가진다.

다른 구현예에서, 볼륨 영역(9)은 또한 충돌 방벽(4)의 나머지 영역과 상이한 재료로 형성될 수 있고, 볼륨 영역(9)의 재료는 충돌 방벽(4)의 다른 재료에 비해 원하는 증가된 강성을 가진다.

도 5는 충돌 방벽(4)의 우측 부분의 개략적인 사시도를 도시한다. 볼륨 영역(9)의 3차원 배치가 이에 개략적으로 도시된다. 또한, 본 구현예에서, 충돌 방벽(4)은 전방측(5)에서 횡방향으로 형성되는 충격층(12)을 포함한다. 충격층(12)은 차량의 범퍼의 기계적 특성을 표현하는 역할을 한다. 선택된 구현예에 따라, 충격층(12)은 또한 생략될 수 있고, 범퍼의 표현은 충돌 방벽(4)에 통합될 수 있다.

도 6은 충돌 방벽(4)의 개략적인 부분 단면도를 도시하되, 주변 영역(15)보다 더 작은 벌집들을 구비한 벌집 구조가 선택된 볼륨 영역(9)에 형성된다.

Claims (9)

1. 차량(10)과의 충돌 상황을 구현하기 위한 충돌 방벽(4)에 있어서,
   충돌 방벽은 충돌 상황이 구현될 때 차량(10)을 향해 이동하도록 구비된 전방측(5)을 포함하고, 전방측(5)은 미리 결정된 폭과 미리 결정된 높이를 가지며, 전방측(5)은 선택된 표면 영역(6)을 구비하고, 표면 영역(6)은 전방측(5)의 폭의 최대 50% 부분을 차지하며, 표면 영역(6) 뒤의 충돌 방벽(4)의 볼륨 영역(9)이 충돌 방벽(4)의 주변 영역(15)보다 큰 강성을 가지고, 그에 따라 차량(10)에 대한 충격의 발생 시에, 주변 영역(15)보다 선택된 표면 영역(6)에 더 큰 강성이 작용하고, 충돌 방벽(4)은 선택된 볼륨 영역(9)에서 제2 재료로 구성되며, 충돌 방벽(4)은 상기 주변 영역(15)에서 제1 재료로 구성되고, 제2 재료의 강성은 제1 재료의 강성보다 크고,
   충돌 방벽(4)은 볼륨 영역(9)보다 더 큰 강성을 갖는 재료로 제조된 지지 구조(3)에 의해 지지되는, 충돌 방벽.
2. 제1항에 있어서, 볼륨 영역(9)은 충돌 방벽(4)의 전방측(5)에 대해 거리를 갖는, 충돌 방벽.
3. 제2항에 있어서, 볼륨 영역(9)은 전방측(5)에 인접하는, 충돌 방벽.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 선택된 볼륨 영역(9)의 강성은 인접한 영역의 강성의 적어도 2배만큼 상이한, 충돌 방벽.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 볼륨 영역(9)은 충돌 방벽의 전방측과 평행한 표면을 구비하고, 상기 표면은 10㎝ 내지 30㎝ 범위의 폭과 10㎝ 내지 30㎝ 범위의 높이를 가지며, 상기 폭은 충돌 방벽의 횡방향 연장부를 따라 배치되고, 상기 높이는 충돌 방벽의 종방향 연장부를 따라 배치되는, 충돌 방벽.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 충돌 방벽은 알루미늄으로 제조되는, 충돌 방벽.

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