JP2006138700A - 自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置コスト、必要スペースが低減した自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置を提供する。
【解決手段】 供試体を搭載するためのスレッドと、スレッドを前後摺動可能支持するガイドレールと、スレッドの前端に接した状態からスレッドを打ち出すアクチュエータを備えた本体装置とを有する自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置において、スレッドは供試体を載置し取り付けるピッチングスレッドを、その後端側が上下回動可能、前端側が上下摺動可能且つ前後左右を拘束するように支持し、ガイドレールの左右には前方ピッチングガイドレールおよび後方ピッチングガイドレールを備え、ピッチングスレッドは各ピッチングガイドレールに前後摺動可能に支持される前方、後方シューを備え、各シューが摺動する区間の前方、後方ピッチングガイドレールの高さを変化させて形成してなることを特徴とする自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車衝突模擬試験装置の本体装置にピッチング機能を付加する簡易型ピッチング装置に関する。

一般に、自動車の衝突試験は、クラッシュ量や残存空間量を評価するための実車衝突試験と、エアバッグシステムやシートベルトに代表される乗員保護具等安全装置を評価するための非破壊衝突加速度シミュレーションがある。後者においては、自動車の衝突時の乗員の安全を確保するために、衝突時の乗員の挙動やエアバッグ等安全装置の機能をダミー（人形）を使って解析評価することが行われるが、実車にダミーを乗せて所定速度でバリヤに衝突させる方法は非常にコストを要するため、例えば特許文献１（特開平５−２０９８０６号公報）に示すように、ダミー、エアバッグ等を設置したホワイトボディー、模擬車体等（以下、「供試体」という）を台車上に取り付け、台車をバリヤに衝突させて実車衝突時の状態に近い状態を供試体に与える自動車衝突模擬試験が行われる。

例えば、図５に示す自動車衝突模擬試験ように、台車１０１上にダミー１０２を乗せた供試体１０３が取り付けられ、台車１０１が図示しない牽引ワイヤ等の駆動手段で牽引されて所定速度でバリヤ１０４に衝突させられるものであり、台車１０１とバリヤ１０４に設けられたダンパ１０５、１０６は実車衝突時の車体の潰れによる緩衝作用を再現するためのものである。

しかし、実際の自動車の衝突時には衝突部分より車体重心が高いことや乗員の制動操作等の影響で、車体の前部が前下がりになるピッチング動作（ノーズダイブ現象）が起きるため、実車衝突に近似した状態を再現するためには、ピッチング動作も的確に再現する必要がある。

そこで例えば、図６に示す自動車衝突模擬試験のように、台車１０１の後部にヒンジ１０８で取り付けられ台車１０１の前部はスプリング１０９で支持されたピッチングフレーム１１０を設け、ピッチングフレーム１１０上に供試体１０３を取り付けるものが示されており、この場合、スプリング１０９に所定のばね強さを与えておくことで、衝突時にはスプリング１０９により図６中２点鎖線で示すように近似したピッチング動作が生じる。

また、図７に示す自動車衝突模擬試験のように、供試体１０３を台車１０１に直接固定する一方、台車の走行軌道１１１のバリヤ１０４に近い一部分を、所定曲率で下方へ湾曲させた湾曲軌道１１１ａとしたものも示されており、この場合、湾曲軌道１１１ａに指定の曲率を与えておくことで、衝突時には台車１０１はバリヤ１０４への衝突直前に湾曲軌道１１１ａの湾曲に従って前下がりの状態となり、図７中２点鎖線で示すように近似したピッチング動作が生じる。

しかし、図６に示すものは、ピッチング動作がスプリング１０９によるヒンジ１０８回りの回転運動であるとともにスプリング１０９の動特性に限定され、図７に示すものは、湾曲軌道１１１ａによって予め強制的にピッチング動作を行った後の衝突であり、いずれも実車の衝突時のピッチング動作の再現という点で十分なものではなかった。

そして、上記の方法はいずれも、台車１０１（供試体１０３）側を所定の速度（例えば５０ｋｍ／ｈ〜８０ｋｍ／ｈ）で走行させてバリヤ１０４に衝突させる方式であるから、衝突時のダンパ１０５、１０６の緩衝特性が実車の衝突時の緩衝特性と一致し難い問題のほか、牽引ワイヤ等の駆動手段が所定速度を得るまでの走行距離を必要とし、装置スペースが大型化する問題があり、さらにバリヤ１０４衝突時に牽引ワイヤ等の駆動手段で牽引したまま押し当てると実態に合わなくなるため、台車１０１を途中で駆動手段から切り離す機構も必要となり、機構的にも複雑化する問題があった。

そこで、例えば特許文献２（特開平７−２７１２９０号公報）に示されるように、停止している台車（供試体）にアクチュエータで衝突時の減速加速度を加える自動車衝突模擬試験がある。それは図８に示すように、供試体２０３を載置し取り付けた台車２０１に、アクチュエータ２０４のピストン２０５を縮み側のストローク端にした状態で接触させ、その状態から供試体２０３に目標加速度（供試体２０３前方向に対しては減速加速度）を与えるべく、加速度制御システムにより、すなわち入力発生器２０６から目標減速度波形を設定するための入力信号を制御機器２０７に与え、その入力信号に従う制御機器２０７の制御によりアクチュエータ２０４のピストン２０５を作動させて台車２０１を打ち出す（「押し出す」ともいう）ことにより、衝突時を模擬する加速度を与えるものである。

目標加速度を与え台車２０１が最高速度に達した後はピストン２０５は作動を止め、台車２０１は加速度０の状態で慣走し（衝突後の車体静止状態の模擬）、ショックアブゾーバ２０８により停止させられる。

上記図８のような自動車衝突模擬試験装置において、上述のピッチング動作の再現のために自動車衝突模擬試験装置の本体装置に付設され、ピッチング機能を付加するピッチング装置があり、その従来例を、以下、図９、図１０に基づいて説明する。図９は自動車衝突模擬試験装置のピッチング模擬用の鉛直加振機によるピッチング装置と本体装置との組み合わせ状態の斜視図であり、図１０は図９のピッチング装置の作動説明図である。

図９、図１０において、１は自動車衝突模擬試験装置の本体装置であり、ガイドレール２上を摺動するスレッド３（図８の台車２０１に相当）に向かって、水平に敷設されたガイドレール２の中心線Ｘ（以下単に「中心線Ｘ」という）に沿う方向に出没するピストン１１ａを有するアクチュエータ１１を備えている。アクチュエータ１１は図示しない加速度制御システムにより制御される図示しない本体用油圧装置によって駆動される。

スレッド３は、ここでは車輪ではなく、スレッド３側に取り付けられガイドレール２を挟み込むように係合するシュー３１によって、ガイドレール２に対して前後摺動可能（本明細書ではガイドレール２中心線Ｘに沿ってアクチュエータ１１に向かう方向を前方向とし、同前方向に向かった状態で左右、上下を表現する）且つ上下、左右方向を拘束されつつ、ガイドレール２に支持されている。

スレッド３のアクチュエータ１１側の端部には上方に向けて固設された縦フレーム３２が設けられ、縦フレーム３２には、鉛直方向の２条の上下ガイドレール３３が取り付けられる。上下ガイドレール３３には、上下方向には摺動Ａ可能に且つ前後左右方向を拘束された（すなわち中心線Ｘ方向と中心線Ｘに垂直な水平方向が拘束された）摺動ブラケット３４が嵌装されている。

スレッド３の上方には、供試体（ホワイトボディー、模擬車体等。ダミー４ａ、エアバッグ等を設置した場合もあり。）４を載置し取り付けるピッチングスレッド５が載置されており、ピッチングスレッド５の前端部にはスレッド３の摺動ブラケット３４とピン３５連結するブラケット５１が取り付けられ、ピン３５は中心線Ｘ方向に垂直水平方向に配して取り付けられている。

したがって、そのピン３５連結によってピッチングスレッド５はその後端が、スレッド３に対してピン３５連結部を中心に上下回動Ｂ可能であり、且つ摺動ブラケット３４が上下ガイドレール３３に対して上下摺動Ａ可能なのでピッチングスレッド５の上下回動中心位置は上下移動Ａ可能な状態で、スレッド３に取り付けられる。しかも、スレッド３とピッチングスレッド５は、ピン３５連結を介して中心線Ｘ方向は互いに拘束されるので、アクチュエータ１１による中心線Ｘ方向の加力Ｆは、スレッド３からピッチングスレッド５に伝達され、さらには供試体４に伝達される。

また、ピッチングスレッド５は中心線Ｘ方向に対して横方向に張り出した前方支脚５２ｆ、後方支脚５２ｒをそれぞれ左右に一つずつ備えている。前方支脚５２ｆはピッチングスレッド５の前寄りでブラケット５１近くの左右にそれぞれ張り出して設けられ、それよりも後方において左右それぞれに後方支脚５２ｒが前方支脚５２ｆよりさらに外側に張り出して設けられている。

ガイドレー２の左右には平行にそれぞれ前方昇降レール６１ｆが設けられ、その外側にはガイドレール２に平行にそれぞれ後方昇降レール６１ｒが設けられており、前方昇降レール６１ｆには、ピッチングスレッド５の前方支脚５２ｆの先端の前方シュー５３ｆが摺動可能に嵌装され、後方昇降レール６１ｒには、ピッチングスレッド５の後方支脚５２ｒの先端の後方シュー５３ｒが摺動可能に嵌装されている。

各シュー５３ｆ、５３ｒは、それぞれ各昇降レール６１ｆ、６１ｒを挟み込むように係合し、各昇降レール６１ｆ、６１ｒに前後（各昇降レール方向、つまり中心線Ｘ方向）摺動可能且つ上下、左右方向を拘束され支持されており、それぞれピッチングスレッド５の前方と後方を支えている。

各昇降レール６１ｆ、６１ｒ計４基は、レール面を水平に維持するように適宜ガイドされる機構を備え、左右の前方昇降レール６１ｆにはそれぞれ油圧シリンダからなる前方鉛直加振機６２ｆが取り付けられ、左右の後方昇降レール６１ｒにはそれぞれ油圧シリンダからなる後方鉛直加振機６２ｒが取り付けられ、図示しないピッチング装置用油圧装置とピッチング制御装置により、各鉛直加振機６２ｆ、６２ｒ計４基を駆動制御することで、それぞれ昇降駆動Ｃ、Ｄされる。なお、左右の前方鉛直加振機６２ｆ同士は互いに同期して駆動され、左右の前方昇降レール６１ｆは同じ高さである。また、左右の後方鉛直加振機６２ｒ同士は互いに同期して駆動され、左右の後方昇降レール６１ｒは同じ高さである。

従来のピッチング装置６は、以上のような各昇降レール６１ｆ、６１ｒ計４基、各鉛直加振機６２ｆ、６２ｒ計４基、図示しないピッチング装置用油圧装置とピッチング制御装置等により構成され、本体装置１と接続してピット６３内に設置されている。

各鉛直加振機６２ｆ、６２ｒの高さにより、ピッチングスレッド５のピッチング動作と同時にブラケット５１のピン３５の位置は上下するが、ピン３５連結した摺動ブラケット３４は上下ガイドレール３３に上下摺動可能に取り付けられているので支障は無く、ピッチングスレッド５の高さ位置、傾斜が定まる。

以上説明したピッチング装置６は下記のように作動する。先ず、自動車衝突模擬試験装置の本体装置１のアクチュエータ１１のピストン１１ａに前端を接して配置された停止状態のスレッド３に対して目標加速度（スレッド３及び供試体４の前方向としては減速加速度）を与えるべく、図示しない加速度制御システムにより本体用油圧装置が制御され、アクチュエータ１１のピストン１１ａが作動してスレッド３を後方へ打ち出す（「押し出す」ともいう）ことで、衝突時を模擬する加速度を供試体４に与える。

それと同時に、図示しないピッチング制御装置とピッチング装置用油圧装置により、各鉛直加振機６２ｆ、６２ｒ計４基が駆動され、所定のプログラムされた上下動作をピッチンスレッド５に与え、ピッチングスレッド５に載置取り付けられた供試体４に、衝突時の加速度と共に衝突に伴うピッチング動作を与えることができる。

ピッチング動作を与える上記のプログラムは通常、実車衝突試験で得られたピッチング動作データ（衝突波形）に基づいて作成され、車種、衝突条件ごとに実車衝突試験データに基づくプログラムを用意することで、自動車衝突模擬試験において車種、衝突条件に即したピッチング動作の模擬を加えた非破壊衝突試験が繰り返し可能となる。

なお、衝突時を模擬する加速度をスレッド３（供試体４）に与える間、ピストン１１ａが作動してスレッド３を打ち出すが、衝突時の現象が起こる時間（衝突時間）は非常に短く、おおよそ０．１秒のオーダーであるから、その間のスレッド３の移動距離（以下「ストローク長」という）Ｌは、おおよそ１．３〜１．６ｍ程度である。従って、ピッチングスレッド５にピッチング動作を与える距離は少なくともストローク長Ｌあればよく、ガイドレール２の左右に設けられる前方昇降レール６１ｆ、後方昇降レール６１ｒの長さは、衝突時間に各シュー５３ｆ、５３ｒの移動する区間（ストローク長Ｌ）以上の有効な長さを有するものとしている。

図９、図１０に示す上記のような従来の自動車衝突模擬試験装置の本体装置１に併設されるピッチング装置６は、本体装置１によって自動車衝突時の水平方向の動きを再現すると同時に、実車衝突試験データに基づくプログラムによって各鉛直加振機を制御し、自動車衝突時の上下方向の動き、すなわちピッチン動作を高精度に再現できるが、一方で、次のような問題があった。

ａ．本体装置１とは別に、ピッチング装置６を設置するため、装置コストが約２倍となる。

ｂ．ピッチング装置６の各鉛直加振機６２ｆ、６２ｒ計４基を格納するため、本体装置１のみの場合に対してピット６３構築に約１．５倍の基礎コンクリートを必要とする。

ｃ．本体装置１用の油圧装置のほかにピッチング装置６用の油圧装置が必要なため、そのスペースが約１．５倍になる。

ｄ．本体装置１とピッチング装置６の動きを同調させるため、制御、装置構成をより高度のものとする必要がある。

ｅ．ピッチング装置６の各鉛直加振機６２ｆ、６２ｒ、各昇降レール６１ｆ、６１ｒ等の構成が大規模のため、既存の本体装置１のみの自動車衝突模擬試験装置に、ピッチング装置６を追設することは極めて困難な場合が多い。

特開平５−２０９８０６号公報（第３〜５頁、図１、５、７） 特開平７−２７１２９０号公報（第５頁、図６）

本発明は、上記のような自動車衝突模擬試験装置の本体装置に併設されるピッチング装置の従来例における問題を解消でき、装置コスト、必要スペースが低減した自動車衝突模擬試験装置の簡易ピッチング装置を提供することを課題とするものである。

本発明は、上記の課題を解決するためになされ、下記の（１）から（３）の手段を提供するものであり、以下、特許請求の範囲に記載の順に説明する。

（１）その第１の手段として、供試体を搭載するためのスレッドと、同スレッドを前後摺動可能且つ上下左右を拘束して支持するガイドレールと、停止状態の前記スレッドの前端に接した状態から同スレッドを前記ガイドレールに沿って打ち出すことで同スレッドを介して前記供試体に自動車衝突時の加速度を加えるアクチュエータを備えた本体装置とを有する自動車衝突模擬試験装置における自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置において、前記スレッドは、前記供試体を載置し取り付けるピッチングスレッドを備えるとともに、同ピッチングスレッドの後端側を上下回動可能、前端側を上下摺動可能且つ前後左右方向を拘束するように支持し、前記ガイドレールの左右にはそれぞれに平行して設けられた前方ピッチングガイドレールおよび後方ピッチングガイドレールを備え、前記ピチングスレッドは左右に張り出した前方支脚と同前方支脚より後方で左右に張り出した後方支脚とを備えるとともに、前記左右の前方支脚はそれぞれ前記左右の前方ピッチングガイドレールに前後摺動可能且つ上下左右を拘束して支持される前方シューを備え、前記左右の後方支脚はそれぞれ前記左右の後方ピッチングガイドレールに前後摺動可能且つ上下左右を拘束して支持される後方シューを備え、前記アクチュエータにより打ち出される前記スレッドのストローク長において前記前方シューが摺動する区間の前記前方ピッチングガイドレールの高さ、または前記後方シューが摺動する区間の前記後方ピッチングガイドレールの高さの少なくとも一方を変化させて形成してなることを特徴とする自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置を提供する。

（２）第２の手段としては、第１の手段の自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置において、前記ストローク長は実車衝突試験において衝突現象が現れる衝突時間の自動車の移動距離に基づき設定され、前記ストローク長において前記前方シューおよび前記後方シューの摺動する区間の前記前方ピッチングガイドレールおよび後方ピッチングガイドレールの高さの変化は、前記実車衝突試験の衝突時間における車体高さ、ピッチング角度の時間的変化を前記供試体に再現するように算出された前記前方シューおよび後方シューの高さの時間的変化に合わせて形成されてなることを特徴とする自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置を提供する。

（３）また、第３の手段として、第１の手段または第２の手段の自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置において、前記前方ピッチングガイドレールおよび後方ピッチングガイドレールは基盤上に固定レールを介して取り付けられることを特徴とする自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置を提供する。

（１）特許請求の範囲に記載の請求項１の発明によれば、自動車衝突模擬試験装置の簡易ピッチング装置を上記第１の手段のように構成したので、本体装置のアクチュエータがスレッドを打ち出すと、その加速度に従ったスレッドの移動に伴って、ピッチングスレッドの前後が各ピッチングガイドレールの高さに従って上下移動するので、ピッチングスレッドに載置取り付けられた供試体に、衝突時の加速度と共に衝突に伴うピッチング動作を与えることができる。従って、自動車衝突模擬試験装置においてスレッドの水平打ち出しを行う本体装置に付設する従来の鉛直加振機を用いたピッチング装置のような鉛直加振機とそれを制御し駆動するピッチング装置用油圧装置とピッチング制御装置等を設けることが不要となり、また、本体装置とピッチング装置を同調させる高度な制御も不要であり、それに代えて所定の高さ変化形状のピッチングガイドレールを設置するだけとなるので、装置コストが大幅に減少し、維持コストも低減可能となる。

また、本体装置のガイドレールの脇に各ピッチングガイドレールを設置するだけであるから、従来装置に比べスペースが減少し、鉛直加振機設置のためのピット建設のコンクリート等の資材も大幅に低減できるので設備の全体コストが低減する。

したがって、本発明の簡易型ピッチング装置は、既存のピッチング装置を備えない自動車衝突模擬試験装置への追設が容易に可能であり、ピッチング動作を加えた自動車衝突模擬試験の実施が容易となり、自動車の安全性向上のために大きく寄与するものとなる。

（２）請求項２の発明によれば、自動車衝突模擬試験装置の簡易ピッチング装置を上記第２の手段のように構成したので、請求項１の発明の作用効果に加え、自動車衝突模擬試験において実際の車種、衝突条件に即した高精度のピッチング動作の模擬を加えた非破壊衝突試験が繰り返し可能となる。

（３）請求項３の発明によれば、自動車衝突模擬試験装置の簡易ピッチング装置を上記第３の手段のように構成したので、請求項１または請求項２の発明の作用効果に加え、模擬する車種、衝突条件の異なる各ピッチングガイドレールを容易に交換して設置でき、試験の実施が容易、且つ低コストになる。

本発明を実施するための最良の形態として、以下に一実施例を説明する。

図１から図４に基づいて、本発明の一実施例に係る自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置を説明する。図１は本実施例の簡易型ピッチング装置と自動車衝突模擬試験装置の本体装置との組み合わせ状態の斜視図であり、図２は図１中のピッチングガイドレール及びシューの断面図。図３は本実施例に係る簡易型ピッチング装置の作動説明図、図４は図３と異なるピッチングガイドレールを用いた場合の本実施例に係る簡易型ピッチング装置の作動説明図である。

図１に示すように、本実施例の簡易型ピッチング装置７は、図９、図１０により説明した従来のピッチング装置６と異なり、前述の各昇降レール６１ｆ、６１ｒ計４基、各鉛直加振機６２ｆ、６２ｒ計４基、図示しないピッチング装置用油圧装置とピッチング制御装置等を、本体装置１と接続してピット６３内に設置することに代えて、本体装置１に接続するガイドレール２の左右それぞれに平行に、前方ピッチングガイドレール７１ｆと後方ピッチングガイドレール７１ｒを基板７４上に設けたものである。

それ以外の、自動車衝突模擬試験装置の本体装置１、ガイドレール２、スレッド３、供試体４、ピッチングスレッド５の構成は、前述の図９、図１０のものと同様であり、相互の関係、動作も同様であるので、図９、図１０に示すものと同様のものには同じ符号を付して説明を省略し、異なる点を主に以下説明する。

ピッチングスレッド５が横方向に張り出した左右の前方支脚５２ｆ、後方支脚５２ｒを備え、左右の前方支脚５２ｆはピッチングスレッド５の前寄りでブラケット５１近くの左右にそれぞれ張り出して設けられ、それよりも後方において左右それぞれに後方支脚５２ｒが前方支脚５２ｆよりさらに外側に張り出して設けられていることも同様である。

しかし、ガイドレール２の左右にはそれぞれその中心線Ｘ方向に平行に前方ピッチングガイドレール７１ｆが設けられ、その外側には同じくガイドレール２に平行に左右それぞれ後方ピッチングガイドレール７１ｒが設けられており、前方ピッチングガイドレール７１ｆには、ピッチングスレッド５の前方支脚５２ｆの先端の前方シュー５３ｆが摺動可能に嵌装され、後方ピッチングガイドレール７１ｒには、ピッチングスレッド５の後方支脚５２ｒの先端の後方シュー５３ｒが摺動可能に嵌装されている。

図２に示すように、各シュー５３ｆ、５３ｒは、それぞれ各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの頭部を、プラスチック製等の摺動部材７３を介して挟み込むように係合し、各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒに前後摺動可能且つ上下、左右方向を拘束されて支持されており、それぞれピッチングスレッド５の前方と後方を支えている。

また、前方ピッチングガイドレール７１ｆ、後方ピッチングガイドレール７１ｒは、基盤７４上にそれぞれ前方固定レール７２ｆ、後方固定レール７２ｒを介して取り付けられ、後述のように形態の異なる各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒを容易に交換して設置できるようになっている。

本実施例の簡易型ピッチング装置７は、上記のようにガイドレール２の左右に設けられ、それぞれピッチングスレッド５の前方支脚５２ｆの先端の前方シュー５３ｆが摺動可能に嵌装される前方ピッチングガイドレール７１ｆと、後方支脚５２ｒの先端の後方シュー５３ｒが摺動可能に嵌装される後方ピッチングガイドレール７１ｒを備えて構成され、その各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの頭部高さを中心線Ｘ方向に従い変化させて形成することで、ピッチングスレッドにピッチング動作を起こさせるようにしたものである。

すなわち、自動車衝突模擬試験装置の本体装置１のアクチュエータ１１のピストン１１ａが衝突時を模擬する加速度をスレッド３（供試体４）に与える間、ピストン１１ａが作動してスレッド３を打ち出し衝突時の現象が起こる時間（衝突時間）、おおよそ０．１秒のオーダーの間に、自動車を模した供試体４を載置するスレッド３はストローク長Ｌ（おおよそ１．３〜１．６ｍ程度）移動するが、そのストローク長Ｌにおいて前方シュー５３ｆ、後方シュー５３ｒが摺動する区間の各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの高さを、実車衝突試験で得られたピッチング動作データに基づいて時間経過に従って変化するものに形成しておく。

具体的には実車衝突試験で得られた衝突時間における車体高さ、ピッチング角度の時間的変化データから、供試体４にその車体高さ、ピッチング角度の時間的変化を再現するように、供試体４を載置取り付けたピッチングスレッド５の高さ、ピッチング角度の時間的変化を算出、それからピッチングスレッド５の前方支脚５２ｆの前方シュー５３ｆ、後方支脚５２ｒの後方シュー５３ｒの高さ位置の時間的変化を算出して、それに合わせて、ストローク長Ｌにおいて前方シュー５３ｆ、後方シュー５３ｒが摺動する区間の各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの頭部高さが時間経過に従って変化するように形成する。
高さの変化形状は、ピッチング動作がある場合は各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの少なくとも一方に形成されることになるが、両方に形成される場合もある。

各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒに各シュー５３ｆ、５３ｒ、各支脚５２ｆ、５２ｒを介して支持されるピッチングスレッド５は、その前方、後方支脚５１ｆ、５１ｒ位置で、各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの高さに従った上下、傾斜運動を行うから、ピッチングスレッド５上に取り付けられた供試体４に所定のピッチング動作を再生することができるものとなる。

なお、後方ピッチングガイドレール７１ｒは前方ピッチングガイドレール７１ｆの外側に配置する。一般にピッチング動作の性質上、後方ピッチングガイドレール７１ｒのほうが前方ピッチングガイドレール７１ｆより高くなることが多いから、後方ピッチングガイドレール７１ｒを前方ピッチングガイドレール７１ｆの外側に配置したほうが前方支脚５２ｆと後方ピッチングガイドレール７１ｒとの干渉を避け易くなる。

以上説明した本実施例の簡易型ピッチング装置７は下記のように作動する。先ず、自動車衝突模擬試験装置の本体装置１のアクチュエータ１１のピストン１１ａに接して配置された停止状態のスレッド３に対して目標加速度（スレッド３及び供試体４の前方向としては減速加速度）を与えるべく、図示しない加速度制御システムにより本体用油圧装置が制御され、アクチュエータ１１のピストン１１ａが作動してスレッド３を後方へ打ち出し、衝突時を模擬する加速度を供試体３に与える。

すると、その加速度に従ったスレッド３の移動に伴って、ピッチングスレッド５の前後が各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの高さに従って上下移動するので、ピッチングスレッド５に載置取り付けられた供試体４に、衝突時の加速度と共に衝突に伴うピッチング動作を与えることができる。

ピッチング動作を与える上記の各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの高さの変化形状は、好ましくは上述のように、実車衝突試験で得られたピッチング動作データ（衝突波形）に基づいて作成され、車種、衝突条件ごとに実車衝突試験データに基づく各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒを用意することで、自動車衝突模擬試験において実際の 車種、衝突条件に即した高精度のピッチング動作の模擬を加えた非破壊衝突試験が繰り返し可能となる。

もっとも、予め典型的な数種のパターンの高さ変化形状を有する各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒを用意して、そのいずれかを選択して用いることで、近似的なピッチング動作を加える試験を行うことも可能である。いずれにしても、試験条件に合った特定の形状の各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒを付け替えて用いる必要はあるが、前述のように各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒは、それぞれ前方固定レール７２ｆ、後方固定レール７２ｒを介して基盤７４に取り付けられるので、模擬する車種、衝突条件の異なる各ピッチングガイドレールを容易に交換して設置でき、試験の実施が容易、且つ低コストになる。

図３は、本実施例の簡易型ピッチング装置７における、各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの高さパターンの一例による作動説明図であり、（ａ）はピストン１１ａの打ち出し前の状態、（ｂ）は打ち出し後、ストローク長Ｌ移動した状態である。

自動車衝突時のピッチング動作の典型例として、「後部跳ね上がり型」と「前部沈み込み型」があり、図３は前者のケースを模擬する例である。すなわち、車両の重心位置が衝突箇所より高いことなどから、車両後部が浮き上がるケースであり、前方ピッチングガイドレール７１ｆはストローク長Ｌの間同じ高さに形成されるが、後方ピッチングガイドレール７１ｒはストローク長Ｌの間高さを増すように形成される。なお、ストローク長Ｌを過ぎた後の高さは衝突現象終了後なので、なだらかに終了時姿勢の高さになるように形成され、慣性で後方に摺動して行くスレッド３が衝撃無く各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒを脱することができるようにしている。

図３の例では、前方ピッチングガイドレール７１ｆは同じ高さのままで、後方ピッチングガイドレール７１ｒのみがストローク長Ｌの位置でｈ１（例えば１５０ｍｍ）高まるように形成され、それに従い、ピッチングスレッド５は（ｂ）中図示のような供試体４の後部が角度θ１で跳ね上がるピッチング動作を行う。

なお、図３中では、前方ピッチングガイドレール７１ｆと後方ピッチングガイドレール７１ｒを上下にずらして図示し、その結果、前方支脚５２ｆ、後方支脚５２ｒの上下長さを変えて図示しているが、これは両ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの高さの変化形状を見易く図示するためのものであり、初期位置の高さ位置を同じくして、両支脚５２ｆ、５２ｒの上下長さを同じくしても良いことは勿論である。

図４は、もう一方の「前部沈み込み型」を模擬する例である。すなわち、小型車両等で、車体フレームが座屈して車両の前部が沈み込むケースであり、前方ピッチングガイドレール７１ｆはストローク長Ｌの間大きく高さを減じるように形成され、後方ピッチングガイドレール７１ｒはストローク長Ｌの間高さを少量減じるように形成される。なお、ストローク長Ｌを過ぎた後の高さは衝突現象終了後なので、なだらかに終了時姿勢の高さになるように形成され、慣性で後方に摺動して行くスレッド３が衝撃無く各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒを脱することができるようにしている。

図４の例では、前方ピッチングガイドレール７１ｆはストローク長Ｌの位置でｈ２（例えば５００ｍｍ）高さを減じ、後方ピッチングガイドレール７１ｒはｈ３（例えば２０ｍｍ）高さを減じるように形成され、それに従い、ピッチングスレッド５は（ｂ）中図示のような供試体４の前部が角度θ２で沈み込むピッチング動作を行う。

なお、本実施例の簡易型ピッチング装置７では、図３、図４の例に限定されず、任意の形状に各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの高さを変化させてピッチング動作を模擬できるが、各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの高さの変化形状は、好ましくは、実車衝突試験で得られたピッチング動作データ（衝突波形）に基づいて作成されるものであることは上述のとおりである。

以上説明したように、本実施例の簡易型ピッチング装置７によれば、本体装置１のアクチュエータ１１がスレッド３を打ち出すと、その加速度に従ったスレッド３の移動に伴って、ピッチングスレッド５の前後が各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒの高さに従って上下移動するので、ピッチングスレッド５に載置取り付けられた供試体４に、衝突時の加速度と共に衝突に伴うピッチング動作を与えることができる。従って、自動車衝突模擬試験装置においてスレッド３の水平打ち出しを行う本体装置１に付設する従来の鉛直加振機を用いたピッチング装置６のように鉛直加振機とそれを制御し駆動するピッチング装置用油圧装置とピッチング制御装置等を設けることが不要となり、また、本体装置１とピッチング装置６を同調させる高度な制御も不要であり、それに代えて所定の高さ変化形状の各ピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒを設置するだけとなるので、装置コストが大幅に減少し、維持コストも低減可能となる。

また、本体装置１のガイドレール２の脇にピッチングガイドレール７１ｆ、７１ｒを設置するだけであるから、従来装置に比べスペースが減少し、鉛直加振機設置のためのピット建設のコンクリート等の資材も大幅に低減できるので設備の全体コストが低減する。

したがって、本実施例の簡易型ピッチング装置は、既存のピッチング装置を備えない自動車衝突模擬試験装置への追設が容易に可能であり、ピッチング動作を加えた自動車衝突模擬試験の実施が容易となり、自動車の安全性向上のために大きく寄与するものとなる。

以上、本発明を図示の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。

本発明の一実施例に係る自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置と本体装置との組み合わせ状態の斜視図である。 図１中のピッチングガイドレール及びシューの断面図である 図１に示す簡易型ピッチング装置の作動説明図である。 図３と異なる前方、後方ピッチングガイドレールを用いた場合の図１に示す簡易型ピッチング装置の作動説明図である。 従来の自動車衝突模擬試験の例の説明図である。 ピッチング動作を加える従来の自動車衝突模擬試験の例の説明図である。 ピッチング動作を加える従来の自動車衝突模擬試験の他の例の説明図である。 アクチュエータで衝突時の減速加速度を加える従来の自動車衝突模擬試験の説明図である。 アクチュエータで衝突時の減速加速度を加える従来の自動車衝突模擬試験装置の鉛直加振機によるピッチング装置と本体装置との組み合わせ状態の斜視図である。 図９に示す従来のピッチング装置の作動説明図である。

符号の説明

１ 本体装置
２ ガイドレール
３ スレッド
４ 供試体
４ａ ダミー
５ ピッチングスレッド
７ 簡易型ピッチング装置
１１ アクチュエータ
１１ａ ピストン
３１ シュー
３２ 縦フレーム
３３ 上下ガイドレール
３４ 摺動ブラケット
３５ ピン
５１ ブラケット
５２ｆ 前方支脚
５２ｒ 後方支脚
５３ｆ 前方シュー
５３ｒ 後方シュー
７１ｆ 前方ピッチングガイドレール
７１ｒ 後方ピッチングガイドレール
７２ｆ 前方固定レール
７２ｒ 後方固定レール
７３ 摺動部材
７４ 基盤

Claims (3)

1. 供試体を搭載するためのスレッドと、
   同スレッドを前後摺動可能且つ上下左右を拘束して支持するガイドレールと、
   停止状態の前記スレッドの前端に接した状態から同スレッドを前記ガイドレールに沿って打ち出すことで同スレッドを介して前記供試体に自動車衝突時の加速度を加えるアクチュエータを備えた本体装置とを有する自動車衝突模擬試験装置における自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置において、
   前記スレッドは、前記供試体を載置し取り付けるピッチングスレッドを備えるとともに、同ピッチングスレッドの後端側を上下回動可能、前端側を上下摺動可能且つ前後左右方向を拘束するように支持し、
   前記ガイドレールの左右にはそれぞれに平行して設けられた前方ピッチングガイドレールおよび後方ピッチングガイドレールを備え、
   前記ピチングスレッドは左右に張り出した前方支脚と同前方支脚より後方で左右に張り出した後方支脚とを備えるとともに、前記左右の前方支脚はそれぞれ前記左右の前方ピッチングガイドレールに前後摺動可能且つ上下左右を拘束して支持される前方シューを備え、前記左右の後方支脚はそれぞれ前記左右の後方ピッチングガイドレールに前後摺動可能且つ上下左右を拘束して支持される後方シューを備え、
   前記アクチュエータにより打ち出される前記スレッドのストローク長において前記前方シューが摺動する区間の前記前方ピッチングガイドレールの高さ、または前記後方シューが摺動する区間の前記後方ピッチングガイドレールの高さの少なくとも一方を変化させて形成してなることを特徴とする自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置。
2. 請求項１に記載の自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置において、前記ストローク長は実車衝突試験において衝突現象が現れる衝突時間の自動車の移動距離に基づき設定され、前記ストローク長において前記前方シューおよび前記後方シューの摺動する区間の前記前方ピッチングガイドレールおよび後方ピッチングガイドレールの高さの変化は、前記実車衝突試験の衝突時間における車体高さ、ピッチング角度の時間的変化を前記供試体に再現するように算出された前記前方シューおよび後方シューの高さの時間的変化に合わせて形成されてなることを特徴とする自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置において、前記前方ピッチングガイドレールおよび後方ピッチングガイドレールは基盤上に固定レールを介して取り付けられることを特徴とする自動車衝突模擬試験装置の簡易型ピッチング装置。

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