JP2007292695A - 自動車車体の衝突試験装置及び衝突試験方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自動車車体0の第1の部分8に固定され、自動車車体0を下方向きの姿勢で保持する保持部材2と、案内部材5に案内されて下方へ落下するとともにこの姿勢で保持される自動車車体0の第1の部分8よりも下方に位置する第2の部分9に固定されることによって落下時における自動車車体0の姿勢を所定の姿勢に維持する姿勢維持部材3と、自動車車体0を保持する保持部材2を所定の高さから落下させる落下機構4と、落下時の保持部材2を下方へ案内する案内部材5と、この案内部材5の下部に配置され、落下する自動車車体0が衝突する被衝突部材6とを備える衝突試験装置1である。
【選択図】図1
Description
文献「自動車技術」(Vol.59,No.12,2005. 27〜32頁) 文献「自動車技術」(Vol.59,No.12,2005. 62〜67頁) 文献「自動車技術」(Vol.59,No.12,2005. 56〜61頁) 文献「社団法人 自動車技術会 学術講演会前刷集No.119−04) 240自動車構造体の衝撃試験評価技術の開発 1〜3頁」
しかしながら、非特許文献4により開示された発明は、落錘衝撃試験機の下部に配置された供試体に上方から大型の錘を落下させてエンジンコンパートメントの各部の破壊の状況を解析するものである。このため、この発明では、破壊されるエンジンコンパートメントの各部材に作用する局所的な加速度を計測することは確かに可能であるものの、衝突時の乗員に作用する加速度、つまり衝突時の車室に生じる加速度を計測することはできない。車体評価試験時には車室は基本的には壊れないので、固定された試験体で壊れない部位に加速度計を貼り付けて加速度を測定しても、試験全体の振動しか測定できないからである。
また、この所定の姿勢が横向きの姿勢である場合、望ましくは下記の形態のいずれかで試験を行うことが望ましい。
この場合、まず第1の試験形態としては、車体側面全体又は一部を保持する第1の部分に保持部材を適宜箇所で車体と結合する。さらに、第1の部分よりも下方に位置する第2の部分に固定されることによって落下時における自動車車体の姿勢を所定の姿勢に維持する姿勢維持部材を備えることが、望ましい。
これらの本発明に係る自動車車体の衝突試験装置では、さらに、案内部材から離れた位置に配置され、自動車車体の所望の位置に装着された検出部材が出力する測定値に基づいて演算を行うための演算装置を備えることが望ましい。この場合、さらに、演算装置が、複数個のロードセルが出力する測定値に基づいて演算を行うことが望ましい。
以下、本発明に係る自動車車体の衝突試験装置及び衝突試験方法を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
[保持部材2]
はじめに、本実施の形態で衝突試験の対象とする自動車車体0とは、エンジンコンパートメント、フロアー、ルーフ、ボディーサイド、リアフェンダー、トランクリッドさらには各種メンバー類等を備えるボディーシェルに、フード、フロントフェンダー、ドアーさらにはトランクリッド又はバックドアー等のカバー類を装着した、いわゆるボディーを意味する。本試験では、他の部品の衝突時の挙動を完全に排除して衝突時の車体に作用する負荷を正確に把握するため、このボディーのみについて衝突試験を行うこととし、エンジン、トランスミッション、デファレンシャルギヤさらにはタイヤ等の車両を構成する各種部品は、装着しない。このような自動車車体0としては、塗装を行われる前のいわゆるホワイトボディーを用いてもよいし、あるいは塗装済のボディを用いてもよい。塗装済のボディーとしては、完成車両から、エンジン、トランスミッション、デファレンシャルギヤさらにはタイヤ等の車両を構成する各種部品を取り除いたものでもよい。
第1の部分8は、衝突する部分(本例ではエンジンコンパートメント)から離れており衝突により損傷を受けるおそれがない部分とすることが、衝突により保持部材2の損傷や変形から保持部材2を守るために、望ましい。
[姿勢維持部材3]
姿勢維持部材3は、必ずしも設ける必要はないが、用いることにより、落下時における自動車車体0の姿勢を、試験開始時から終了時まで所定の姿勢に確実に調整及び維持することができるので、用いることが望ましい。
このようにして、自動車車体0は、保持部材2が接続する第1の部分8、及びこの姿勢維持部材3が接続する第2の部分9という、落下方向に離間したボディー幅方向中央部の2箇所8、9で保持されるので、衝突試験の開始から終了までの間、上述した所定の姿勢を維持しながら安定して落下することができる。
[落下機構4]
本実施の形態における落下機構4は、円柱状のマグネット4aと、マグネット4aを昇降自在に支持する懸垂装置4bとを備える。マグネット4aは、図2(a)に示す、保持部材2をなす枠体の端部に固定されたマグネット装着板2dに吸着及び解放することができる。
本実施の形態の落下機構4は、以上のように構成され、自動車車体0を保持した保持部材2を所定の高さまで持ち上げ、この位置から保持部材2を初速零で自由落下させるものである。
[案内部材5]
案内部材5は、保持部材2の水平面内における少なくとも対向する二辺に沿って略垂直に配設された複数本(本実施の形態では一辺当り3本、合計6本)のアングルからなる軌道5aにより構成される。
本実施の形態の案内部材5は、以上のように構成され、落下時の保持部材2を下方へ案内するものである。
[被衝突部材6]
被衝突部材6は、この案内部材5の下方に配置され、落下する自動車車体0が衝突するためのバリヤーを構成する。
被衝突部材6は、以上のように構成され、案内部材5の下部に配置され、落下する自動車車体0が衝突するものである。
[演算装置7]
演算装置7は、試験体である自動車車体0の所望の位置(例えば、フロントメンバー先端及び後端、Aピラー、サイドシル、ダッシュパネル、フロントフロアー等)に装着された加速度センサーやひずみ計等の検出部材が出力する測定値を入力されて、演算を行うための装置である。加速度センサーやひずみ計等は、この種の衝突試験で周知慣用のものを用いることができる。
初めに、保持部材2である枠体は、案内部材5に設けられた図示しないストッパーにより案内部材5の最下部に存在する。そして、この位置で、自動車車体0を、保持部材2により支持される第1の部分8、及びこの姿勢維持部材3により支持される第2の部分9という、落下方向について離間した2箇所で、自動車車体0が所望の姿勢となるように、保持する。
自由落下した自動車車体0は、落下方向に離間した2箇所8、9で保持されるので、上述した所定の姿勢を維持しながら安定して落下する。そして、被衝突部材6に衝突速度√(2gh)で衝突する。
衝突により得られる加速度は自動車車体の各部に搭載された加速度センサーにより検出され、また荷重がロードセル10a〜10jにより検出され、さらにひずみが自動車車体の各部に搭載されたひずみゲージにより検出され、これらの検出値が演算装置7に入力される。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2を説明する。以降の説明では、上述した実施の形態1と相違する部分を説明し、共通する部分は重複する説明を省略する。
図4(a)〜図4(c)は、自動車車体をBピラー付近で側面衝突させる試験をする場合の状況を示す上面図である。
このように、本実施の形態においても用いる保持部材2−1〜2−4は、自動車車体0の第1の部分に固定される保持部を有し、自動車車体0の後部、前部又は側部の少なくとも一部を被包する箱状の枠体であるとともに、姿勢維持部材は、第2の部分に固定される保持部を有し、自動車車体0の後部又は前部の少なくとも一部を被包する箱状の枠体である。
0a 後部
0b 前部
0c 側部
1 衝突試験装置
2、2−1〜2−4 保持部材
2b 角材
2c ローラー
2d マグネット装着板
3 姿勢維持部材
4 落下機構
4a 円柱状のマグネット
4b 懸垂装置
5 案内部材
5a 軌道
5b 梁
5c 基礎
6 被衝突部材
7 演算装置
8 第1の部分
9 第2の部分
10a〜10j ロードセル
10k,12 配線
11 定盤
Claims (12)
- 自動車車体の第1の部分に固定され、該自動車車体を所定の姿勢で保持する保持部材と、
自動車車体を保持する前記保持部材を所定の高さから落下させる落下機構と、
落下時の前記保持部材を下方へ案内する案内部材と、
該案内部材の下部に配置され、落下する前記自動車車体が衝突する被衝突部材と
を備えることを特徴とする自動車車体の衝突試験装置。 - さらに、前記案内部材に案内されて下方へ落下するとともに、前記所定の姿勢で保持される自動車車体における前記第1の部分とは異なる位置に存在する第2の部分に固定されることによって落下時における該自動車車体の姿勢を前記所定の姿勢に維持する姿勢維持部材を備えることを特徴とする請求項1に記載された自動車車体の衝突試験装置。
- 前記姿勢維持部材は、前記第2の部分に固定される保持部を有し、前記自動車車体の後部又は前部の少なくとも一部を被包する箱状の枠体である請求項2に記載された自動車車体の衝突試験装置。
- 前記所定の姿勢は、下方向き、上方向き又は横向きの姿勢である請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載された自動車車体の衝突試験装置。
- 前記保持部材は、前記第1の部分に固定される保持部を有し、前記自動車車体の後部、前部又は側部の少なくとも一部を被包する箱状の枠体である請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載された自動車車体の衝突試験装置。
- 前記案内部材は、前記保持部材の水平面内における少なくとも対向する二辺に沿って略垂直に配設された複数本の軌道である請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載された自動車車体の衝突試験装置。
- 前記保持部材及び前記姿勢維持部材には、前記軌道を走行するローラが装着される請求項6に記載された自動車車体の衝突試験装置。
- 前記被衝突部材は、複数個のロードセルと、該ロードセルの上部に配置されて前記自動車車体が衝突する定盤とを備える請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載された自動車車体の衝突試験装置。
- 前記定盤は、前記複数個のロードセルに対応して複数に分割されて構成される請求項8に記載された自動車車体の衝突試験装置。
- さらに、前記案内部材から離れた位置に配置され、前記自動車車体の所望の位置に装着された検出部材が出力する測定値に基づいて演算を行うための演算装置を備えることを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれか1項に記載された自動車車体の衝突試験装置。
- さらに、前記演算装置は、前記複数個のロードセルが出力する測定値に基づいて演算を行う請求項10に記載された自動車車体の衝突試験装置。
- 自動車車体を、所定の高さから落下させて下方に配置された被衝突部材に衝突させることによって、衝突時における前記自動車車体の各部の破壊状況を解析することを特徴とする自動車車体の衝突試験方法。
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