JP2006208093A - Vehicle-collision testing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、広い試験スペースが不要で構造が簡潔な、実車衝突試験を行うための車両衝突試験装置に関する。 The present invention relates to a vehicle collision test apparatus for performing an actual vehicle collision test that does not require a wide test space and has a simple structure.
一般に、自動車等車両の衝突試験は、クラッシュ量や残存空間量等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。 In general, collision tests for vehicles such as automobiles are conducted in actual vehicle collision tests for evaluating the amount of crash and remaining space, and nondestructive for evaluating safety devices such as occupant protection devices represented by airbag systems and seat belts. There is a collision acceleration simulation.
前者の実車衝突試験においては従来一般に、例えば特開平7−35651号公報(特許文献1)に示されるような車両衝突試験装置が用いられている。図7に示すように、車両201を牽引ワイヤ204によりスタート点P1から牽引走行させ、リリース点P2において牽引ドーリ205と牽引ワイヤ204を切離して衝突点P3で衝突バリア206に衝突させる。牽引ワイヤ204を巻き取る巻取りドラム203の駆動電動機202は所望のワイヤ速度、すなわち車両速度になるよう制御される。
In the former actual vehicle collision test, a vehicle collision test apparatus as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-35651 (Patent Document 1) is generally used. As shown in FIG. 7, the
しかしながら、上記のような車両衝突試験装置は、牽引ワイヤ204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った。また、さらに衝突バリア206衝突時に牽引ワイヤ204で牽引したまま押し当てると実態に合わなくなるため、車両201をリリース点P2で牽引ワイヤ204から切り離す機構も必要となり、例えば、特開2003−21571公報(特許文献2)などにも、その切離し機構の例が示されているが、機構的にも複雑化する問題があった。
However, the vehicle collision test apparatus as described above requires a traveling distance until the pulling
そこで、例えば特開平7−271290号公報(特許文献3)に示されるように、停止している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衝突試験装置がある。それは図8に示すように、供試体303を載置し取り付けた台車301に、アクチュエータ304のピストン305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303に衝突時の目標加速度(供試体303衝突方向においては減速加速度)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306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307に与え、その入力信号に従う制御機器307の制御によりアクチュエータ304のピストン305を作動させて台車301を打ち出すことにより、衝突時を模擬する加速度を供試体303に与えるものである。目標加速度を与え、台車301が最高速度に達した後はピストン305は作動を止め、台車301は加速度0の状態で慣走し、ショックアブゾーバ308により衝撃を減じるようにして停止させられる。
Therefore, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-271290 (Patent Document 3), there is a collision test apparatus that applies a deceleration acceleration at the time of collision with an actuator to a stopped specimen. As shown in FIG. 8, the
図8の衝突試験装置は、台車301を用いず車輪付の供試体303を用いる場合もあるが、その場合もピストン305は供試体303のハードポイントに接して打ち出すものであり、いずれにしてもピストン305の突き出しで供試体303側の特定箇所を介して衝突時の減速加速度を模擬的に与えることが目的のものであって、供試体303としてはホワイトボディー、模擬車体等を用いて模擬的に加速度を与えることで、上記前者の非破壊衝突加速度シミュレーションを行う。従って、実車の複雑且つ多様な破壊を含む衝突現象を実際に検証することを目的とする実車衝突試験を行うものではない。
The collision test apparatus of FIG. 8 may use a
なお、図8に示すような衝突模擬試験装置においてアクチュエータ304が与える加速度は、実際の衝突時の衝撃波形を再現する必要があるので、アクチュエータ304は大容量サーボ弁制御の油圧シリンダを備えるものとなるが、大流量サーボ弁は、それ自体が複雑な構造を持つ大掛かりな装置で、大型且つコストの高いものであり、また、別途制御装置のコストも加わり装置全体のコストが高くなり、さらに、一般にサーボ弁は使用に際し調整に時間を要することが多く、オペレーション上の問題も誘起することが多いという問題がある。
The acceleration given by the
本発明は、ワイヤ牽引を用いた従来の試験のようにスペースを多く要することなく、限られたスペースで実車衝突試験を実施できる車両衝突試験装置を提供することを課題とし、さらには、サーボ弁と油圧アクチュエータの組合せによる電磁油圧制御のような複雑且つ高コストの装置を用いることなく、構造簡明なアクチュエータを用いた車両衝突試験装置を提供することを課題とするものである。 An object of the present invention is to provide a vehicle collision test apparatus capable of performing an actual vehicle collision test in a limited space without requiring a lot of space as in the conventional test using wire pulling. It is an object of the present invention to provide a vehicle collision test apparatus using an actuator with a simple structure without using a complicated and high-cost apparatus such as electromagnetic hydraulic control using a combination of a hydraulic actuator and a hydraulic actuator.
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(7)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。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides the following means (1) to (7), which will be described below in the order of the claims.
(1)その第1の手段として、油圧源装置と、同油圧源装置からの作動油で駆動されるピストンロッドを有するアクチュエータとを備え、前記ピストンロッドの前端部に接して配置された試験車両を、同ピストンロッドの突き出しにより押し出して前方に配置した被衝突物に衝突せしめるように構成してなることを特徴とする車両衝突試験装置を提供する。 (1) As a first means, a test vehicle including a hydraulic power source device and an actuator having a piston rod driven by hydraulic oil from the hydraulic power source device, and disposed in contact with the front end portion of the piston rod The vehicle collision test apparatus is characterized in that it is configured to be pushed out by the protrusion of the piston rod and collide with an object to be collided forward.
(2)第2の手段としては、第1の手段の車両衝突試験装置において、前記アクチュエータは、内部に段付円筒空間を備えたハウジングと、前記前端部を同ハウジングから貫通して外部に出しピストンを備えたピストンロッドを有する弁内蔵型油圧シリンダであって、前記段付円筒空間は、第1のチャンバと、互いに同軸同径で連続し前後摺動する前記ピストンで分けられる第2のチャンバおよび第3のチャンバと、隣り合う前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間に設けられ第2のチャンバより小径の内径を有する小径部とを備えてなり、前記ピストンロッドに設けられた弁体は、同ピストンロッドの後退に伴って前記小径部に前記第2のチャンバ側から当接して同小径部を閉じ、同ピストンロッドの前進に伴って同小径部を開く内蔵弁を同小径部とともに形成し、前記第1のチャンバには高圧作動油を供給する油圧源装置を連通し、前記第3のチャンバには切換弁を介して同切換弁の非作動時に同油圧源装置を連通し、且つ同切換弁はその作動時に同第3のチャンバを作動油排出系統に連通するように構成され、前記第1のチャンバと前記第3のチャンバとに共に高圧作動油が供給された状態で同第1のチャンバが前記ピストンロッドを前方へ押す力より同第3のチャンバが同ピストンロッドを後方へ押す力が大きくなるように設定されてなることを特徴とする車両衝突試験装置を提供する。 (2) As a second means, in the vehicle collision test apparatus according to the first means, the actuator includes a housing having a stepped cylindrical space inside, and the front end portion penetrating from the housing and extending to the outside. A hydraulic cylinder with a built-in valve having a piston rod provided with a piston, wherein the stepped cylindrical space is divided by a first chamber and the piston that slides back and forth continuously with the same coaxial diameter. And a third chamber and a small-diameter portion provided between the adjacent first chamber and the second chamber and having a smaller inner diameter than the second chamber, and is provided on the piston rod. The valve body comes into contact with the small diameter portion from the second chamber side as the piston rod moves backward, closes the small diameter portion, and opens the small diameter portion as the piston rod advances. A storage valve is formed with the same small-diameter portion, a hydraulic power source device for supplying high-pressure hydraulic fluid is communicated to the first chamber, and the third chamber is connected to the third chamber via a switching valve when the switching valve is not operated. The hydraulic pressure source device is communicated, and the switching valve is configured to communicate the third chamber to the hydraulic fluid discharge system when the hydraulic valve device is operated, and both the first chamber and the third chamber are connected to the high pressure hydraulic fluid. In which the first chamber pushes the piston rod forward, and the third chamber pushes the piston rod backward to increase the force. A crash test device is provided.
(3)また、第3の手段として、第2の手段の車両衝突試験装置において、前記第1のチャンバは第1の可変絞りを介して前記油圧源装置に連通してなることを特徴とする車両衝突試験装置を提供する。 (3) Further, as a third means, in the vehicle collision test apparatus according to the second means, the first chamber communicates with the hydraulic power source device via a first variable throttle. A vehicle collision test apparatus is provided.
(4)第4の手段として、第2または第3の手段の車両衝突試験装置において、前記アクチュエータは前記ピストンが所定のストローク以上前進したとき前記第2のチャンバを作動油排出系統に連通する逃し穴を備えてなることを特徴とする車両衝突試験装置を提供する。 (4) As a fourth means, in the vehicle collision test apparatus according to the second or third means, the actuator causes the second chamber to communicate with the hydraulic oil discharge system when the piston moves forward by a predetermined stroke or more. Provided is a vehicle collision test apparatus characterized by comprising a hole.
(5)第5の手段として、第4の手段の車両衝突試験装置において、前記段付円筒空間は前記第3のチャンバの前方に第2の小径部を挟んで第4のチャンバ、同第4のチャンバの前方に連続してオイルクッション室を備え、前記ピストンロッドには同第4のチャンバ内に位置するランド部を備え、前記第2の小径部の内径は第4のチャンバより小径とするとともに前記ランド部の外径は前記オイルクッション室内に挿入可能に設定され、前記ランド部は前記内蔵弁が閉じたとき前記第2の小径部を閉じ、前記内蔵弁が開くとき同第2の小径部を開く第2の内蔵弁を同第2の小径部とともに形成するとともに前記ピストンロッドが所定のストローク前進したとき前記オイルクッション室内に突入する位置に設けられ、前記第3のチャンバは前記第2の内蔵弁と第4のチャンバを介して前記作動油排出系統に連通するように構成され、前記逃し穴は前記内蔵弁が閉じられた状態から前記ピストンが所定のストローク前進するまで同ピストンによって閉じられるように設定されてなることを特徴とする車両衝突試験装置を提供する。 (5) As a fifth means, in the vehicle collision test apparatus according to the fourth means, the stepped cylindrical space includes a fourth chamber and a fourth chamber with a second small diameter portion sandwiched in front of the third chamber. An oil cushion chamber is continuously provided in front of the chamber, the piston rod has a land portion located in the fourth chamber, and the inner diameter of the second small diameter portion is smaller than that of the fourth chamber. In addition, the outer diameter of the land portion is set to be insertable into the oil cushion chamber, and the land portion closes the second small diameter portion when the built-in valve is closed and the second small diameter when the built-in valve is opened. The second built-in valve that opens the portion is formed together with the second small-diameter portion, and is provided at a position where the piston rod enters into the oil cushion chamber when the piston rod advances a predetermined stroke. The built-in valve communicates with the hydraulic oil discharge system via a fourth chamber and a fourth chamber, and the escape hole is opened by the piston until the piston moves forward by a predetermined stroke from the state where the built-in valve is closed. Provided is a vehicle collision test apparatus which is set to be closed.
(6)第6の手段として、第5の手段の車両衝突試験装置において、前記第4のチャンバは第2の可変絞りを介して前記作動油排出系統に接続し、前記オイルクッション室は第3の可変絞りを介して前記作動油排出系統に接続されてなることを特徴とする車両衝突試験装置を提供する。 (6) As a sixth means, in the vehicle collision test apparatus of the fifth means, the fourth chamber is connected to the hydraulic oil discharge system via a second variable throttle, and the oil cushion chamber is the third A vehicle collision test apparatus is provided which is connected to the hydraulic oil discharge system via a variable throttle.
(7)第7の手段として、第6の手段の車両衝突試験装置において、前記第1のチャンバと前記第3のチャンバは第4の可変絞りを介して接続されてなることを特徴とする車両衝突試験装置を提供する。 (7) As a seventh means, in the vehicle collision test apparatus according to the sixth means, the first chamber and the third chamber are connected via a fourth variable throttle. A crash test device is provided.
(1)特許請求の範囲に記載の請求項1の発明によれば、車両衝突試験装置を上記第1の手段のように構成したので、油圧駆動されるアクチュエータのピストンロッドを高速駆動して目的とする所定の車両速度になるまで急加速し、ピストンロッドの前端部に接して配置した試験車両にも同じく所定の車両速度を与え、しかる後、被衝突物に衝突させて、検証しようとする衝突現象を得ることができ、加速距離を長く要し大きい試験スペースが必要だった従来のワイヤ牽引等の実車衝突試験に比べ、試験スペースが、油圧源装置、アクチュエータの設置スペースと被衝突物の設置スペース、および必要な間隔スペースですむので、著しく試験スペースを減少することができる。 (1) According to the first aspect of the present invention, since the vehicle collision test device is configured as the first means, the piston rod of the hydraulically driven actuator is driven at high speed. The vehicle is accelerated rapidly until the predetermined vehicle speed is reached, and the predetermined vehicle speed is also given to the test vehicle arranged in contact with the front end of the piston rod. Compared to the actual vehicle collision test such as wire pulling that required a long test distance and a long acceleration distance, it was possible to obtain a collision phenomenon. The installation space and the required space are sufficient, so the test space can be significantly reduced.
また、油圧源装置とアクチュエータはまとめてコンパクトに構成でき、長い距離設置され複雑な機構を伴うワイヤ牽引装置等の設備が不要であるから、設備コストも低減することができるものとなる。 In addition, the hydraulic power source device and the actuator can be configured together in a compact manner, and equipment such as a wire traction device that is installed at a long distance and has a complicated mechanism is unnecessary, so that the equipment cost can be reduced.
(2)特許請求の範囲に記載の請求項2の発明によれば、車両衝突試験装置を上記第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、使用するアクチュエータは、切換弁によりピストンに作用する作動油の圧力を切換えることにより内蔵弁が開き、油圧源装置からの作動油の急速な供給を起こし、ピストンロッドの高速駆動が可能である。また、油圧シリンダ、ピストンが弁を内蔵する簡潔な構造で構成され、油圧源装置および作動油排出系統とを結ぶ必要な弁装置は、切換弁等の通常の弁で構成することができ、特に切換弁は作動油の出入の主流路に設けられるものではなくピストン作動のトリガーとして働くだけであるから大容量のものを要さず、高度な制御を要する大容量のサーボ弁とその制御装置も不要であり、一旦条件に合わせて調節設定すれば、運転毎の調整も不要であり調整時間を浪費せず、構造簡明で高応答、高速動作が可能なアクチュエータとなる。 (2) According to the second aspect of the present invention, since the vehicle collision test apparatus is configured as the second means, the actuator used in addition to the operational effects of the first aspect of the invention The internal valve is opened by switching the pressure of the hydraulic oil acting on the piston by the switching valve, and the hydraulic oil is rapidly supplied from the hydraulic power source device, so that the piston rod can be driven at high speed. In addition, the hydraulic cylinder and the piston have a simple structure with a built-in valve, and the necessary valve device that connects the hydraulic power source device and the hydraulic oil discharge system can be configured with a normal valve such as a switching valve. The switching valve is not provided in the main flow path for hydraulic oil, but only acts as a trigger for piston operation, so it does not require a large capacity, and a large capacity servo valve that requires advanced control and its control device It is not necessary, and once it is adjusted and set according to the conditions, it is not necessary to make adjustments for every operation, and adjustment time is not wasted.
したがって、高応答、高速駆動のアクチュエータが求められる車両衝突試験装置において、構造簡明でサーボ弁、高度の制御装置等を要さず、低設備コスト、低メンテナンスコストのアクチュエータとなり、車両衝突試験装置を、所期の目的に合致したスペースを多く要することなく、限られたスペースで実車衝突試験を実施でき、電磁油圧制御を用いる複雑且つ高コストのアクチュエータを用いず、構造簡明なアクチュエータによる低コスト且つ安定した作動が得られる車両衝突試験装置とすることができる。 Therefore, in a vehicle collision test device that requires a highly responsive and high-speed drive actuator, the structure is simple and does not require a servo valve, a high-level control device, etc., resulting in an actuator with low equipment cost and low maintenance cost. The actual vehicle collision test can be performed in a limited space without requiring a lot of space to meet the intended purpose, and a complicated and high-cost actuator using electromagnetic hydraulic control is not used. It can be set as the vehicle collision test apparatus which can obtain the stable operation | movement.
(3)特許請求の範囲に記載の請求項3の発明によれば、車両衝突試験装置を上記第3の手段のように構成したので、請求項2の発明の作用効果に加えて、第1のチャンバと油圧源装置との間に設けた第1の可変絞りによりアクチュエータに流入する作動油の流量を調節できるため、ピストンロッドが所定のストロークに達するまでに目的とする所定の車両速度が得られるようにアクチュエータを設定できる。 (3) According to the invention of claim 3 of the claims, since the vehicle collision test apparatus is configured as the third means, in addition to the function and effect of the invention of claim 2, the first Since the flow rate of the hydraulic oil flowing into the actuator can be adjusted by the first variable throttle provided between the chamber and the hydraulic power source device, the desired predetermined vehicle speed can be obtained until the piston rod reaches the predetermined stroke. The actuator can be set to
(4)特許請求の範囲に記載の請求項4の発明によれば、車両衝突試験装置を上記第4の手段のように構成したので、請求項2または請求項3の発明の作用効果に加え、高速駆動されるピストンロッドが所定以上のストロークに達した際には油圧源装置から送り込まれた作動油が逃し穴からアクチュエータ外部に逃がされ、ピストンロッドの加速を止めるので、アクチュエータに衝撃による支障を与えることを防止できる。 (4) According to the invention of claim 4 of the claims, since the vehicle collision test device is configured as the fourth means, in addition to the function and effect of the invention of claim 2 or claim 3 When the piston rod driven at a high speed reaches a stroke exceeding a predetermined level, the hydraulic fluid sent from the hydraulic power source device escapes from the escape hole to the outside of the actuator and stops the acceleration of the piston rod. It can prevent the trouble.
(5)特許請求の範囲に記載の請求項5の発明によれば、車両衝突試験装置を上記第5の手段のように構成したので、請求項4の発明の作用効果に加え、高速駆動されるピストンロッドのランド部がオイルクッション室に突入すると、オイルクッション室内の作動油が圧縮され高圧となり、ピストンロッドを押し戻す力を発生させてピストンロッドは減速されるので、高加速度減速、停止が可能となる。
(5) According to the invention of
(6)特許請求の範囲に記載の請求項6の発明によれば、車両衝突試験装置を上記第6の手段のように構成したので、請求項5の発明の作用効果に加えて、作動油の排出側に設けた第2の可変絞りによりアクチュエータから流出する作動油の流量を調節できるので、第1の可変絞りとともにピストンロッドが所定のストロークに達するまでに目的とする所定の車両速度が得られるようにアクチュエータを設定でき、オイルクッション室からの作動油の排出側に設けた第3の可変絞りによりピストンロッド減速時の加速度を調節することができ、突き出し速度にバランスした減速作動を設定できる。 (6) According to the sixth aspect of the present invention, since the vehicle collision test apparatus is configured as the sixth means, in addition to the operational effects of the fifth aspect, the hydraulic oil Since the flow rate of the hydraulic fluid flowing out from the actuator can be adjusted by the second variable throttle provided on the discharge side of the engine, a desired predetermined vehicle speed can be obtained until the piston rod reaches a predetermined stroke together with the first variable throttle. The actuator can be set in such a way that the acceleration when the piston rod is decelerated can be adjusted by the third variable throttle provided on the side where the hydraulic oil is discharged from the oil cushion chamber, and the decelerating operation balanced with the protruding speed can be set. .
(7)特許請求の範囲に記載の請求項7の発明によれば、車両衝突試験装置を上記第7の手段のように構成したので、請求項6の発明の作用効果に加えて、第1のチャンバと第3のチャンバの間に設けた第4の可変絞りによりピストンロッド加速時の出力を調節でき、試験車両の重量等負荷条件に応じたピストンロッドの突き出し力を設定できる。 (7) According to the seventh aspect of the present invention, since the vehicle collision test apparatus is configured as the seventh means, in addition to the function and effect of the sixth aspect, the first aspect The output at the time of piston rod acceleration can be adjusted by a fourth variable throttle provided between the third chamber and the third chamber, and the piston rod thrust force can be set according to the load condition such as the weight of the test vehicle.
本発明を実施するための車両衝突試験装置の最良の形態として、以下に実施例1および実施例2を説明する。 Example 1 and Example 2 will be described below as the best mode of a vehicle collision test apparatus for carrying out the present invention.
図1から図5に基づき、本発明の実施例1に係る車両衝突試験装置を説明する。図1は、本実施例の車両衝突試験装置の構成説明図であり、(a)は試験車両をバリアに衝突させる場合の態様、(b)は試験車両を他の被衝突試験車両と衝突させる場合の態様である。図2は本実施例の車両衝突試験装置に用いられるアクチュエータの縦断面を油圧源装置等と共に示す構成説明図である。図3から図5は、図2に示すアクチュエータの動作説明図であり、図3は初期状態、図4はピストン駆動開始後オイルクッション部突入前、図5はオイルクッション部突入後を示す。
A vehicle collision test apparatus according to
図1に示すように、本実施例の車両衝突試験装置は、油圧源装置10から供給される作動油によって高速駆動されるピストンロッド5を有するアクチュエータ1を備えるものであり、ピストンロッド5を最も引き込んだ状態で、ピストンロッド5の前端部5bに試験車両51を接して配置した状態から、ピストンロッド5を高速駆動して突き出し、そのストロークで試験車両51が所定の速度に至るように急加速して路面54上に試験車両を放出した後、試験車両51をアクチュエータ1の前方に設置したバリア52に衝突させるものである(a)。
As shown in FIG. 1, the vehicle collision test apparatus of this embodiment includes an
また、車両同士の衝突の試験を行う場合には、上記バリア52に代えて、被衝突試験車両53をアクチュエータ1の前方に設置し、上記どおり路面54上に放出され試験車両51を被衝突試験車両53に衝突させるものである(b)。
When a vehicle collision test is performed, instead of the barrier 52, a collision test vehicle 53 is installed in front of the
いずれの場合も、本実施例の車両衝突試験装置は、油圧駆動されるアクチュエータ1のピストンロッド5を高速駆動して目的とする所定の車両速度になるまで急加速し、ピストンロッド5の前端部5bに接して配置した試験車両51にも同じく所定の車両速度を与え、しかる後、被衝突物としてのバリア52、または被衝突試験車両53に衝突させて、検証しようとする衝突現象を得るものである。
In any case, the vehicle collision test apparatus of this embodiment rapidly drives the
したがって、加速距離を長く要し大きい試験スペースが必要だった従来のワイヤ牽引の実車衝突試験に比べ、本実施例の車両衝突試験装置の試験スペースは、油圧源装置10、アクチュエータ1の設置スペース(作動油排出系統ないし作動油循環系統等も含む)とバリア52または被衝突試験車両53の設置スペースの他、アクチュエータ1の突き出しストローク後の試験車両51放出距離は必要最小限の距離でよく間隔スペースも限定できるから、著しく試験スペースを減少することができる。
Therefore, compared to the conventional wire towing actual vehicle collision test that requires a long acceleration distance and a large test space, the test space of the vehicle collision test apparatus of this embodiment is the installation space of the hydraulic
また、油圧源装置10とアクチュエータ1(付属機器を含む)はまとめてコンパクトに構成でき、長い距離設置され複雑な機構を伴うワイヤ牽引装置等の設備が不要であるから、設備コストも低減することができるものとなる。
In addition, the hydraulic
そして、本実施例の車両衝突試験装置で用いられるアクチュエータ1は停止状態からそのストローク内で目的とする所定の車両速度まで加速するものであるから、高応答、高速駆動可能なアクチュエータ1が求められるが、その好適な例として、以下に図2から図5に基づき説明するような弁内蔵型油圧シリンダの構造を有するものを用いる。
Since the
図2に示すように、本実施例のアクチュエータ1は、ハウジング2内の段付円筒空間3がその中心線Xに沿ってヘッド側から同軸に第1〜第4チャンバ3a〜3d、オイルクッション室4の順に形成されており、オイルクッション室4側からは段付円筒空間3に同軸にピストンロッド5の後端部(図中、左端部)5aが挿入され、前端部(図中、左端部)5bがオイルクッション室4から貫通して外部に出ている。ピストンロッド5の前端部5bには、図1に示すように、高速突き出しを利用して所定の車両速度で押し出され、実車衝突試験に供される試験車両51が接して配置される。
As shown in FIG. 2, the
なお、本明細書、特許請求の範囲、要約書においては、ピストンロッド5が高速駆動され突き出しをする以前に引き込む方向(図中、左側)を「後」、ピストンロッド5が高速駆動され突き出しをする方向(図中、右側)、すなわち試験車両51が押し出される方向を「前」と記載する。
In the present specification, claims, and abstract, the
第1チャンバ3aと第2チャンバ3bの間には、第1チャンバ3a、第2チャンバ3bより小径の内径d1の第1小径部6(本実施例における本発明の「小径部」)がハウジング2側から設けられ、第2チャンバ3b側からピストンロッド5の後端部5aに設けられた弁体7aが当接し、第1小径部6が弁座をなすことで、第1内蔵弁7(本実施例における本発明の「内蔵弁」)を形成している。
Between the
第2チャンバ3bと第3チャンバ3cは同軸、同内径d2で連続しており、挿入されたピストンロッド5の後端部5a近くに設けられたピストン5cの外周が内周面に摺接し、その後側、前側を第2チャンバ3bと第3チャンバ3cとに分けている。
The
また、第3チャンバ3cと第4チャンバ3dとの間には、ハウジング2側から第3チャンバ3c及び第4チャンバ3dよりも小径の内径d3の第2小径部8(本実施例における本発明の「第2の小径部」)が設けられ、ピストンロッド5が間隙を有して挿通している。第4チャンバ3d内には、ピストン5cより前方のピストンロッド5に設けられたランド部5dが位置し、弁体7aが第1小径部6に当接して第1内蔵弁7を閉じるときランド部5dの後部が第2小径部8に当接するか嵌入し第2小径部8を閉じるように構成され、第2小径部8が弁座、ランド部5dが弁体として働く第2内蔵弁9(本実施例における本発明の「第2の内蔵弁」)が形成される。
Further, between the
第4チャンバ3dの前方には、ランド部5dが突入することによりピストンロッド5の突き出しを減速させるオイルクッション室4が連なるが、オイルクッション室4の入口4aの内径d4はランド部5dが嵌入ないし挿入可能に設定される(ランド部外径d5≦入口内径d4)。また、オイルクッション室4の前端側はピストンロッド5を挿通する蓋部材4bで閉じられるが、蓋部材4bはハウジング2に対して螺合等適宜な手段で取り付けられ中心線X方向に位置を移動して設定できるようにしてあり、オイルクッション室4の容積を調節可能としている。
In front of the
第1チャンバ3aには、油圧ポンプ11とアキュムレータ12を備え高圧作動油を供給する油圧源装置10が、閉止弁13、第1可変絞り14を介して連通し、油圧源装置10はまた、切換弁15を介して第3チャンバ3cに連通する。アキュムレータ12は単に油圧の脈動を平滑化するだけではなく、アクチュエータ1の高速突き出し等高速駆動の際に高圧作動油の大流量供給を行うための作動油供給源となる。油圧ポンプ11はアキュムレータ12への蓄圧用として働く。また、第1可変絞り14は、アクチュエータ1へ流入する作動油の流量を調節する。
A hydraulic
切換弁15はピストン5c駆動時のトリガーの役割を果たすものであり、図2に示す非作動位置において油圧源装置10と第3チャンバ3cとを連通し、作動位置においては油圧源装置10と第3チャンバ3cとの連通を閉じ、第3チャンバ3cを作動油排出系統、すなわちタンク16への排油管17に連通する。また、第2チャンバ3bにはドレン配管18が設けられる。
The switching
第4チャンバ3dは、第2可変絞り19、閉止弁20を介してタンク16への排油管17に連通し、第2可変絞り19はアクチュエータ1から流出する作動油の流量を調節する。オイルクッション室4は、第3可変絞り21、閉止弁20を介してタンク16への排油管17に連通し、第3可変絞り21はオイルクッション室4にランド部5dが突入した際のピストンロッド5の減速を調節する。
The
22は段付円筒空間3に開口する逃し穴であり、図3で後述するアクチュエータ1の高速突き出し動作前の初期状態、図4で後述するピストン駆動開始後オイルクッション部突入前において、ピストン5cに塞がれる位置に設けられ、排油管17を介してタンク16に連通しており、図5で後述するようにピストンストロークが所定のストロークまで達した際に第2チャンバ3bをタンク16への排油管17に連通して、油圧源装置10から第1チャンバ3a、第2チャンバ3bに送り込まれた作動油をアクチュエータ1外部に逃がし、ピストンロッド5の加速を止めるものである。なお、タンク16と油圧ポンプ11とを結ぶ図示しない作動油循環系統を設けてもよい。
23はチャンババイパスであり、第1チャンバ3aと第3チャンバ3cとを第4可変絞り24、閉止弁25を介して連通し、第4可変絞り24はピストンロッド5加速時の出力を調節する。
以上のように構成された本実施例のアクチュエータ1の作動を、図2を参照し、図3〜図5により説明する。本実施例のアクチュエータ1の作動は、(i)図3に示す初期状態(ピストン停止状態)、(ii)図4に示すピストン駆動開始後/オイルクッション室突入前、(iii)図5に示すオイルクッション室突入後の3段階に分けられる。
The operation of the
(i)非稼動状態では図2中の閉止弁13、20、25は閉じているが、稼動にあたり初期状態では、閉止弁13、20、25を開き、切換弁15は非作動状態となっている。図3に示すように、油圧源装置10からの高圧作動油が第1チャンバ3aと第3チャンバ3cに送り込まれ、同圧の高圧部(図中ハッチング部)となっており、第2チャンバ3b、第4チャンバ3d、オイルクッション室4内の作動油は低圧となっている。第1内蔵弁7においてピストンロッド5はその後端部5aの弁体7aで第1小径部6の内径d1の円面に第1チャンバ3aから前方(図中右方向)への高圧を受け、第3チャンバ3cにおいては、直径d2のピストン5cで後方(左方向)への高圧、ランド部5dで第2小径部8の内径d3の円面に前方(右方向)への高圧を受ける。
(I) In the non-operating state, the shut-off
したがって、d12<(d22−d32)の条件を満たす場合は、(第1チャンバ3aがピストンロッド5を前方(右方向)へ押す力)<(第3チャンバ3cがピストンロッド5を後方(左方向)へ押す力)となるため、ピストンロッド5は後方(左方向)に押し付けられ、弁体7aが第1小径部6と当接し第1内蔵弁7が閉じ、動かない状態となる。また、その状態においてはランド部5dが第2小径部8と当接または嵌合し第2内蔵弁9が閉じている。
Therefore, when the condition of d1 2 <(d2 2 -d3 2 ) is satisfied, (the force by which the
本実施例のアクチュエータ1は、d12<d22−d32の条件を満たすように設定しており、初期状態(ピストン停止状態)においては第1内蔵弁7、第2内蔵弁9が閉じ、安定して停止状態を維持する。
The
(ii)アクチュエータ1を作動させ、ピストンロッド5の高速駆動、すなわち高速突き出しを行う時は、切換弁15を作動させて作動状態に切り換える。図4に示すように、第3チャンバ3c内の作動油が切換弁15を経由してタンク16に排出されるにつれ、第3チャンバ3cの圧力が降下し、その結果ピストン5cが前方に動き出すと、第1内蔵弁7が開き、第1チャンバ3aから第2チャンバ3bに高圧の作動油が一気に流れ込み(図中ハッチング部)、ピストン5cを前方(右方向)に急加速する。
(Ii) When the
また同時に、ランド部5dも前方(右方向)に移動するので第2内蔵弁9も開き、第3チャンバ3cと第4チャンバ3dが連通し、第3チャンバ3cの作動油は第4チャンバ3dに流入して、第2可変絞り19を介してタンク16へ排出され、すなわち、第3チャンバ3cは第2内蔵弁9、第4チャンバ3dを介して作動油排出系統に連通し、さらに第3チャンバ3c内の圧力は一気に低下するのでピストン5cは第2チャンバ3bの高圧を受けてピストンロッド5を高速で前方(右方向)に突き出す作動を行うことになる。
At the same time, the
なお、第1可変絞り14により、油圧源装置10から第1チャンバ3aへ流入する作動油の流量を調節し、第2可変絞り19により第4チャンバ3dから作動油排出系統に流出する作動油の流量を調節し、試験車両51に与える所定の速度を設定できる。また、第4可変絞り24により第1チャンバ3aから第3チャンバ3cへの作動油のバイパス量を調節してピストンロッド5加速時の出力を調節することができる。
The first
(iii)さらに、図5に示すように、ランド部5dがオイルクッション室4に突入すると、オイルクッション室4内の作動油が弾性圧縮され高圧となり(図中、ハッチング部)、ピストンロッド5を押し戻す力を発生させピストンロッド5を減速させる。そのときのオイルクッションの作用は、オイルクッション室4の蓋部材4bの位置を予め調節することでオイルクッション室4の容積を変更して適切に設定できる。一方、第1チャンバ3a、第2チャンバ3bの高圧の作動油は、ピストン5cの移動により開口した逃し穴22からタンク16に流出し、第1チャンバ3a、第2チャンバ3b内の圧力は低下して、ピストンロッド5は高加速度で減速し停止する。
(Iii) Further, as shown in FIG. 5, when the
なお、このとき、第3可変絞り21により、オイルクッション部4から作動油排出系統へ流出する作動油の流量を調節し、ピストンロッド5減速時の加速度を調節することができる。
At this time, the flow rate of the hydraulic oil flowing out from the oil cushion portion 4 to the hydraulic oil discharge system can be adjusted by the third variable throttle 21, and the acceleration when the
したがって、本実施例のアクチュエータ1によれば、切換弁15によりピストン5cに作用する作動油の圧力を切換えることにより、油圧源装置10からの作動油の急速な供給を起こし、ピストンロッド5の高速駆動が可能であり、油圧シリンダ、ピストンが弁を内蔵する簡潔な構造で構成され、油圧源装置10とを結ぶ必要な弁装置は、通常の閉止弁、切換弁、可変絞り等で構成することができる。すなわち、高流量の作動油供給系統は、閉止弁13、第1可変絞り14、で構成され、高流量の作動油排出系統は逃し穴22、及び閉止弁20、第2可変絞り19、排油管17、タンク16で構成され、特に切換弁15は作動油の出入の主流路に設けられるものではなくピストン5c作動のトリガーとして働くだけであるから大容量のものを要さず、高度な制御を要する大容量のサーボ弁とその制御装置も不要であり、一旦条件に合わせて調節設定すれば、運転毎の調整も不要であり調整時間を浪費せず、構造簡明で高応答、高速動作が可能なアクチュエータ1となる。
Therefore, according to the
また、高速駆動されるピストンロッド5が、オイルクッション室4とランド部5dとによりストローク限において減速され、一方、第1チャンバ、第2チャンバの高圧の作動油は、ピストンストロークが所定のストロークまで達した後にピストン5cの移動により開口した逃し穴22から作動油排出系に流出し、第1チャンバ、第2チャンバ内の圧力は低下して、ピストンロッドは高加速度で減速し停止するので、高速駆動と高加速度減速が可能となり、高応答、高速駆動に併せ、アクチュエータ1に衝撃による支障を与えることも防止できる。
In addition, the
また、油圧源装置10との間に設けた第1可変絞り14により、アクチュエータ1へ流入する作動油の流量を調節し、作動油の排出側に設けた第2可変絞り19によりアクチュエータ1から流出する作動油の流量を調節できるので、ピストンロッド5が所定のストロークに達するまでに目的とする所定の車両速度が得られるようにアクチュエータ1を設定でき、また、第1チャンバ3aと第3チャンバ3cの間に設けた第4可変絞り24によりピストンロッド5加速時の出力を調節することができるため、試験車両の重量等負荷条件に応じたピストンロッド5の突き出し力を設定でき、オイルクッション室4からの作動油の排出側に設けた第3可変絞り21によりピストンロッド5減速時の加速度を調節することができ、突き出し速度にバランスした減速作動を設定できる。
Further, the flow rate of the hydraulic oil flowing into the
したがって、高応答、高速駆動のアクチュエータが求められる車両衝突試験装置において、構造簡明でサーボ弁、高度の制御装置等を要さず、低設備コスト、低メンテナンスコストのアクチュエータ1となり、車両衝突試験装置を、所期の目的に合致したスペースを多く要することなく、限られたスペースで実車衝突試験を実施でき、電磁油圧制御を用いる複雑且つ高コストのアクチュエータを用いず、構造簡明なアクチュエータによる低コスト且つ安定した作動が得られる車両衝突試験装置とすることができる。
Therefore, in a vehicle collision test apparatus that requires a highly responsive and high-speed drive actuator, the actuator has a simple structure and does not require a servo valve, a high-level control device, etc., and the
図6に基づき、本発明の実施例2に係る車両衝突試験装置を説明する。図6は本実施例の車両衝突試験装置に用いられるアクチュエータの縦断面を油圧源装置等と共に示す構成説明図である。本実施例は、前記の実施例1に対して、図1に示す全体構成は同様であり、使用するアクチュエータが、切換弁によりピストンに作用する作動油の圧力を切換えることにより、油圧源装置からの高圧作動油の急速な供給を起こし、高速駆動が可能な弁内蔵型油圧シリンダであることは同様であるが、オイルクッション室とランド部を設けない簡略な構造とした点に特徴がある。したがって図1も参照し、図6において、図2〜図5と同様部分に関して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。 Based on FIG. 6, the vehicle collision test apparatus which concerns on Example 2 of this invention is demonstrated. FIG. 6 is a structural explanatory view showing a longitudinal section of an actuator used in the vehicle collision test apparatus of this embodiment together with a hydraulic power source apparatus and the like. The present embodiment is the same as the first embodiment in the overall configuration shown in FIG. 1, and the actuator to be used switches the hydraulic oil pressure acting on the piston by the switching valve, so that the hydraulic source device This is the same as that of the hydraulic cylinder with a built-in valve that can rapidly supply the high-pressure hydraulic oil and can be driven at a high speed, but is characterized by a simple structure without the oil cushion chamber and the land portion. Therefore, FIG. 1 is also referred to, and in FIG. 6, the same parts as those in FIGS.
図6に示すように、本実施例のアクチュエータ101は、ハウジング102内の段付円筒空間103がその中心線Xに沿ってヘッド側から同軸に第1〜第3チャンバ103a〜103cの順に形成されており、第3チャンバ103c側からは段付円筒空間103に同軸にピストンロッド105の後端部105aが挿入され、前端部105bがハウジング102の外部に出ている。
As shown in FIG. 6, in the
第1チャンバ103aと第2チャンバ103bの間には、ハウジング102側から第1チャンバ103a、第2チャンバ103bより小径の内径d1の小径部106(本実施例における本発明の「小径部」)が設けられ、第2チャンバ103b側からピストンロッド105のロッド後端部105aに設けられた弁体107aが当接して、小径部106が弁座をなすことで、内蔵弁107(本実施例における本発明の「内蔵弁」)を形成している。
Between the first chamber 103a and the second chamber 103b, the first chamber 103a and the small-diameter portion 106 having an inner diameter d1 smaller than the second chamber 103b from the housing 102 side (the “small-diameter portion” of the present invention in this embodiment). The valve body 107a provided on the rod rear end portion 105a of the
第2チャンバ103bと第3チャンバ103cは同軸に同内径d2で連続するが、挿入されたピストンロッド105のピストン105cが内周面に摺接し、その後側、前側を第2チャンバ103bと第3チャンバ103cとに分けている。
The second chamber 103b and the third chamber 103c are coaxially continuous with the same inner diameter d2, but the
第1チャンバ103aには、油圧ポンプ11とアキュムレータ12を備える油圧源装置10が、閉止弁13、第1可変絞り14を介して連通し、油圧源装置10はまた、切換弁15、シリンダ前端側の作動油管可変絞り130を介して第3チャンバ103cに接続する。
A hydraulic
切換弁15はピストン105c駆動時のトリガーの役割を果たすものであり、図6に図示する非作動位置において油圧源装置10と第3チャンバ103cとを作動油管131を介して連通し、作動位置においては油圧源装置10と第3チャンバ103cとの連通を閉じ、第3チャンバ103cを作動油管131を介してタンク16への排油管117に連通する。第2チャンバ103bにはドレン配管118が設けられる。また、作動油管131には作動油管可変絞り130が介装される。
The switching
122は逃し穴であり、アクチュエータ101の高速駆動、すなわち高速突き出し動作前の初期状態において、第3チャンバ103cに開口して設けられ、パイロットチェック弁132を介してタンク16への排油管117、すなわち作動油排出系統に連通し、後述のようにピストン105の高速突き出し時には第3チャンバ103c内の作動油を排出し、6図中二点鎖線で示すようにピストンストロークが所定のストローク以上に達した際には、逃がし穴122は第2チャンバ103bに開口し、後述のように油圧源装置10から第1チャンバ103a、第2チャンバ103bに送り込まれた高圧作動油をパイロットチェック弁132、排油管117を介して作動油排出系統に逃がし、ピストンロッド105の加速を止め、減速停止させるものである。
Reference numeral 122 denotes an escape hole, which is provided in the third chamber 103c so as to be opened in the initial state before the
パイロットチェック弁132は、切換弁15と作動油管可変絞り130との間の作動油管131の作動油圧をパイロット圧とし、切換弁15が非作動時であって油圧源装置10の作動油圧が作動油管131にかかっているときはそのパイロット圧によって閉じられ、第3チャンバ3c内の作動油を保持し、作動油排出系統に流出しないようにする。切換弁15が作動時で、第3チャンバ3c内が切換弁15経由タンク16への排油管117と連通したときは、作動油管131内が低圧化するのでパイロット圧も低下し、パイロットチェック弁132が開き、逃し穴122が排油管117を介してタンク16へ連通、すなわち第3チャンバ103cが作動油排出系統に連通する。なお、タンク16と油圧ポンプ11とを結ぶ図示しない作動油循環系統を設けてもよい。
The pilot check valve 132 uses the hydraulic pressure of the hydraulic oil pipe 131 between the switching
作動油管可変絞り130はまた、6図中破線で示すようにピストン105が高速突き出し時に逃がし穴122を塞ぐ位置に来たときは、第3チャンバ103c内の作動油は作動油管可変絞り130からのみ排出されるので、作動油管可変絞り130によってピストンロッド105の減速度を調節できる。
When the
以上のように構成された本実施例のアクチュエータ101の作動を、以下に説明する。(i)非稼動時には閉止弁13は閉じているが、稼動時において初期状態では、閉止弁13を開け、切換弁15は非作動状態となっているので、油圧源装置10からの作動油が第1チャンバ3aと第3チャンバ3cに送り込まれ、両チャンバは同圧の高圧部となっており、第2チャンバ103b内の作動油は低圧となっている。内蔵弁107においてピストンロッド105はその後端部105aの弁体107aで小径部106の内径d1の円面に第1チャンバ103aから前方(図中右方向)への高圧を受け、第3チャンバ3cにおいては、直径d2のピストン5cで後方(左方向)への高圧を受ける。
The operation of the
したがってピストンロッド105の径をd6として、d12<(d22−d62)の条件を満たす場合は、(第1チャンバ3aがピストンロッド105を前方(右方向)へ押す力)<(第3チャンバ3cがピストンロッド5を後方(左方向)へ押す力)となるため、ピストンロッド105は後方(左方向)に押し付けられ、弁体107aが小径部106と当接し内蔵弁107が閉じ、動かない状態となる。
Therefore, when the diameter of the
本実施例のアクチュエータ1は、d12<(d22−d62)の条件を満たすように設定しており、初期状態(ピストン停止状態)においては内蔵弁107が閉止され、安定して停止状態を維持する。
The
(ii)アクチュエータ101を作動させ、シリンダロッド105の高速突き出しを行う時は、切換弁15を作動させる。前述のように、第3チャンバ103cが作動油管131、切換弁15を介してタンク16への排油管117に連通し低圧となる。
(Ii) When the
第3チャンバ103c内の圧力が降下し、その結果ピストン105cが前方(右方向)に動き出すと、内蔵弁107が開き、第1チャンバ103aから第2チャンバ103bに高圧の作動油が一気に流れ込み、ピストン105cを前方(右方向)に急加圧する。
When the pressure in the third chamber 103c drops, and as a result, the
同時に、作動油管131の圧が低下するのでパイロット圧も低下してパイロットチェック弁132が開き、すなわち第3チャンバ103cが作動油排出系統と連通し、第3チャンバ3c内の作動油が逃し穴122、パイロットチェック弁132、排油管117経由で急速にタンク16に排出される。
At the same time, since the pressure of the hydraulic oil pipe 131 decreases, the pilot pressure also decreases and the pilot check valve 132 opens, that is, the third chamber 103c communicates with the hydraulic oil discharge system, and the hydraulic oil in the
従って、第3チャンバ103c内の圧力は一気に低下するのでピストンロッド105は第2チャンバ103bの高圧を受けて高速で前方(右方向)に突き出す作動を行う。
Accordingly, since the pressure in the third chamber 103c decreases at a stroke, the
なお、このとき、第1可変絞り14により、油圧源装置10から第1チャンバ103aへ流入する高圧作動油の流量を調節することができる。
At this time, the flow rate of the high-pressure hydraulic oil flowing from the hydraulic
(iii)さらに、ピストン105cが6図中鎖線で示すように逃がし穴122を塞ぐ位置にくると、第3チャンバ103c内の作動油は作動油管可変絞り130からのみ排出されるので高圧となりピストン105cの突き出しが減速される。
(Iii) Further, when the
さらに、ピストン105cが逃し穴122を越えて、逃し穴122が第2チャンバ103bに開口すると、第1チャンバ103a、第2チャンバ103bの高圧の作動油は、逃し穴122から作動油排出系統、すなわち排油管117、タンク16に流出し、第1チャンバ103a、第2チャンバ103b内の圧力は低下して、ピストンロッド105は高加速度で減速し停止する。
Further, when the
なお、このとき、作動油管可変絞り130により、第3チャンバ103c前端から流出する作動油の流量を調節し、ピストンロッド105減速時の加速度を調節することができる。
At this time, the flow rate of the hydraulic oil flowing out from the front end of the third chamber 103c can be adjusted by the hydraulic oil pipe variable throttle 130, and the acceleration at the time of deceleration of the
したがって、本実施例のアクチュエータ101によれば、油圧シリンダ、ピストンが弁を内蔵する簡潔な構造で構成され、油圧源装置とを結ぶ必要な弁装置は、通常の閉止弁、可変絞り、切換弁、パイロットチェック弁で構成することができる。すなわち、高圧高流量の作動油供給系統は、閉止弁13、第1可変絞り14で構成され、高流量の作動油排出系統は逃し穴122、パイロットチェック弁132、排油管117、タンク16で構成され、特に切換弁15は作動油の出入の主流路に設けられるものではなくピストン105c作動のトリガーとして働くだけであるから大容量のものを要さず、高度な制御を要する大容量のサーボ弁とその制御装置も不要であり、一旦条件に合わせて調節設定すれば、運転毎の調整も不要であり調整時間を浪費せず、構造簡明で高応答、高速動作が可能なアクチュエータ101となる。
Therefore, according to the
また、高速駆動されるピストンロッド105が、所定のストロークまで達した際には油圧源装置10から送り込まれた作動油が逃し穴122からアクチュエータ101外部に逃がされ、ピストンロッド105の加速を止めるので、アクチュエータ101に衝撃による支障を与えることを防止できる。
Further, when the
特に本実施例においては、ハウジング102内に第1チャンバ103aから第3チャンバ103c、小径部106を設けるだけで、ピストンロッド5にはピストン107と弁体107aのみ設けるだけなので、アクチュエータ101の構造は実施例1よりさらに単純簡潔であり、作動油給排のための構成もより単純化されて、装置コスト、運転コストをさらに大きく低減するものとなる。
Particularly in this embodiment, the first chamber 103a to the third chamber 103c and the small diameter portion 106 are only provided in the housing 102, and only the piston 107 and the valve body 107a are provided on the
また、油圧源装置10との間に設けた第1可変絞り14により、アクチュエータ101へ流入する作動油の流量を調節できるので、ピストンロッド105が所定のストロークに達するまでに目的とする所定の車両速度が得られるようにアクチュエータ101を設定でき、第3チャンバ103c前端からの作動油の排出側に設けた作動油管可変絞り130によりピストンロッド105減速時の加速度を調節することができ、突き出し速度にバランスした減速作動を設定できる。
Further, since the flow rate of the hydraulic oil flowing into the
従って、高応答、高速駆動のアクチュエータが求められる車両衝突試験装置において、実施例1よりさらに構造簡明で、サーボ弁と高度の制御装置等を要さず、さらに低設備コスト、低メンテナンスコストのアクチュエータ101となり、車両衝突試験装置を、所期の目的に合致したスペースを多く要することなく、限られたスペースで実車衝突試験を実施でき、電磁油圧制御を用いる複雑且つ高コストのアクチュエータを用いず、構造簡明なアクチュエータによる低コスト且つ安定した作動が得られる車両衝突試験装置とすることができる。 Therefore, in a vehicle collision test apparatus that requires a highly responsive and high-speed drive actuator, an actuator with a simpler structure than that of the first embodiment, which does not require a servo valve and a high-level control device, and has a lower equipment cost and a lower maintenance cost. 101, the vehicle collision test apparatus can perform an actual vehicle collision test in a limited space without requiring a lot of space that matches the intended purpose, without using a complicated and high-cost actuator using electromagnetic hydraulic control, A low-cost and stable operation can be obtained by an actuator with a simple structure.
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。 Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made to the specific structure within the scope of the present invention. .
1 アクチュエータ
2 ハウジング
3 段付円筒空間
3a 第1チャンバ
3b 第2チャンバ
3c 第3チャンバ
3d 第4チャンバ
4 オイルクッション室
4a 入口
4b 蓋部材
5 ピストンロッド
5a 後端部
5b 前端部
5c ピストン
5d ランド部
6 第1小径部
7 第1内蔵弁
7a 弁体
8 第2小径部
9 第2内蔵弁
10 油圧源装置
11 油圧ポンプ
12 アキュムレータ
13 閉止弁
14 第1可変絞り
15 切換弁
16 タンク
17 排油管
18 ドレン配管
19 第2可変絞り
20 閉止弁
21 第3可変絞り
22 逃し穴
23 チャンババイパス
24 第4可変絞り
25 閉止弁
51 試験車両
52 バリア
53 被衝突試験車両
54 路面
101 アクチュエータ
102 ハウジング
103 段付円筒空間
103a 第1チャンバ
103b 第2チャンバ
103c 第3チャンバ
105 ピストンロッド
105a 後端部
105b 前端部
105c ピストン
106 小径部
107 内蔵弁
107a 弁体
117 排油管
118 ドレン配管
122 逃し穴
130 作動油管可変絞り
131 作動油管
132 パイロットチェック弁
DESCRIPTION OF
Claims (7)
同油圧源装置からの作動油で駆動されるピストンロッドを有するアクチュエータとを備え、
前記ピストンロッドの前端部に接して配置された試験車両を、同ピストンロッドの突き出しにより押し出して前方に配置した被衝突物に衝突せしめるように構成してなることを特徴とする車両衝突試験装置。 A hydraulic power source device;
An actuator having a piston rod driven by hydraulic oil from the hydraulic power source device,
A vehicle collision test apparatus configured to cause a test vehicle disposed in contact with a front end portion of the piston rod to be pushed by a protrusion of the piston rod and collide with a collision object disposed in front.
前記アクチュエータは、内部に段付円筒空間を備えたハウジングと、前記前端部を同ハウジングから貫通して外部に出しピストンを備えたピストンロッドを有する弁内蔵型油圧シリンダであって、
前記段付円筒空間は、第1のチャンバと、
互いに同軸同径で連続し前後摺動する前記ピストンで分けられる第2のチャンバおよび第3のチャンバと、
隣り合う前記第1のチャンバと前記第2のチャンバとの間に設けられ第2のチャンバより小径の内径を有する小径部とを備えてなり、
前記ピストンロッドに設けられた弁体は、
同ピストンロッドの後退に伴って前記小径部に前記第2のチャンバ側から当接して同小径部を閉じ、同ピストンロッドの前進に伴って同小径部を開く内蔵弁を同小径部とともに形成し、
前記第1のチャンバには高圧作動油を供給する油圧源装置を連通し、
前記第3のチャンバには切換弁を介して同切換弁の非作動時に同油圧源装置を連通し、
且つ同切換弁はその作動時に同第3のチャンバを作動油排出系統に連通するように構成され、
前記第1のチャンバと前記第3のチャンバとに共に高圧作動油が供給された状態で同第1のチャンバが前記ピストンロッドを前方へ押す力より同第3のチャンバが同ピストンロッドを後方へ押す力が大きくなるように設定されてなることを特徴とする車両衝突試験装置。 The vehicle collision test apparatus according to claim 1,
The actuator is a hydraulic cylinder with a built-in valve having a housing with a stepped cylindrical space inside, and a piston rod that penetrates the front end portion from the housing and goes outside.
The stepped cylindrical space includes a first chamber,
A second chamber and a third chamber, which are separated by the pistons which are coaxial and have the same diameter and which slide back and forth,
A small-diameter portion provided between the adjacent first chamber and the second chamber and having an inner diameter smaller than that of the second chamber;
The valve body provided on the piston rod is
As the piston rod is retracted, a built-in valve is formed together with the small diameter portion to contact the small diameter portion from the second chamber side to close the small diameter portion and open the small diameter portion as the piston rod advances. ,
The first chamber communicates with a hydraulic power source device that supplies high-pressure hydraulic oil,
The hydraulic pressure source device is communicated to the third chamber via a switching valve when the switching valve is not operated.
The switching valve is configured to communicate the third chamber with the hydraulic oil discharge system when the switching valve is operated.
When the high pressure hydraulic oil is supplied to both the first chamber and the third chamber, the third chamber pushes the piston rod backward due to the force of the first chamber pushing the piston rod forward. A vehicle collision test apparatus, wherein the pushing force is set so as to increase.
前記第1のチャンバは第1の可変絞りを介して前記油圧源装置に連通してなることを特徴とする車両衝突試験装置。 The vehicle collision test apparatus according to claim 2,
The vehicle collision test apparatus characterized in that the first chamber communicates with the hydraulic power source device via a first variable throttle.
前記アクチュエータの段付円筒空間は前記第3のチャンバの前方に第2の小径部を挟んで第4のチャンバ、同第4のチャンバの前方に連続してオイルクッション室を備え、
前記ピストンロッドには同第4のチャンバ内に位置するランド部を備え、
前記第2の小径部の内径は第4のチャンバより小径とするとともに前記ランド部の外径は前記オイルクッション室内に挿入可能に設定され、
前記ランド部は前記内蔵弁が閉じたとき前記第2の小径部を閉じ、前記内蔵弁が開くとき同第2の小径部を開く第2の内蔵弁を同第2の小径部とともに形成するとともに前記ピストンロッドが所定のストローク前進したとき前記オイルクッション室内に突入する位置に設けられ、
前記第3のチャンバは前記第2の内蔵弁と第4のチャンバを介して前記作動油排出系統に連通するように構成され、
前記逃し穴は前記内蔵弁が閉じられた状態から前記ピストンが所定のストローク前進するまで同ピストンによって閉じられるように設定されてなることを特徴とする車両衝突試験装置。 The vehicle collision test apparatus according to claim 4,
The stepped cylindrical space of the actuator includes a fourth chamber sandwiching a second small diameter portion in front of the third chamber, and an oil cushion chamber continuously in front of the fourth chamber,
The piston rod has a land portion located in the fourth chamber,
The inner diameter of the second small diameter portion is smaller than that of the fourth chamber, and the outer diameter of the land portion is set to be insertable into the oil cushion chamber,
The land portion closes the second small diameter portion when the built-in valve is closed, and forms a second built-in valve together with the second small diameter portion that opens the second small diameter portion when the built-in valve is opened. Provided at a position where the piston rod enters the oil cushion chamber when the piston rod advances a predetermined stroke;
The third chamber is configured to communicate with the hydraulic oil discharge system via the second built-in valve and a fourth chamber;
The vehicle collision test apparatus according to claim 1, wherein the relief hole is set so as to be closed by the piston until the piston advances a predetermined stroke from a state where the built-in valve is closed.
前記第4のチャンバは第2の可変絞りを介して前記作動油排出系統に接続し、
前記オイルクッション室は第3の可変絞りを介して前記作動油排出系統に接続されてなることを特徴とする車両衝突試験装置。 The vehicle collision test apparatus according to claim 5, wherein
The fourth chamber is connected to the hydraulic oil discharge system via a second variable throttle,
The vehicle collision test apparatus, wherein the oil cushion chamber is connected to the hydraulic oil discharge system via a third variable throttle.
前記第1のチャンバと前記第3のチャンバは第4の可変絞りを介して接続されてなることを特徴とする車両衝突試験装置。
The vehicle collision test apparatus according to claim 6, wherein
The vehicle collision test apparatus, wherein the first chamber and the third chamber are connected via a fourth variable throttle.
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