JP2012107950A - 自動車衝突模擬試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車衝突模擬試験装置において、再現性を向上可能とする。
【解決手段】供試体１６を搭載可能なスレッド１５を水平な前後方向に沿って移動自在に支持し、トーボード２２をこのスレッド１５の前部に回動自在に支持すると共に、加速度装置としての発射装置２３によりトーボード２２に対して加速度を付与可能に構成し、スレッド１５における左右方向の中心位置が重心位置となるようにトーボード２２及び発射装置２３の構成部材を配置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車を破壊することなく衝突時に客室に発生する加速度を再現し、二次衝突による乗員の傷害度合いを再現する自動車衝突模擬試験装置に関するものである。

一般に、自動車の衝突試験は、クラッシュ量や客室の残存空間量などの物理量と乗員傷害値とを評価するための実車衝突試験があるが、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破壊試験であり、非常にコストを要する。そのため、ダミーやエアバッグ等を搭載したホワイトボディ、模擬車体等を台車上に取付け、この台車に対して実車衝突時とほぼ同様の加速度を与えることで、供試体に作用する衝撃度を非破壊的に再現して乗員傷害値を評価し、エアバッグなどの安全装置を開発するための自動車衝突模擬試験が行われる。

このような自動車衝突模擬試験装置としては、例えば、下記特許文献１、２に記載されたものがある。この各特許文献に記載された荷重負荷試験方法では、スレッド上に座席を固定してダミーを座らせ、このダミーの足が載るトーボードをトーボード支持台に回動自在に支持すると共に、油圧シリンダ（トーボード駆動装置）により前側を上下に傾動可能とし、また、トーボード支持台を案内部材によりスライド自在に支持すると共に、油圧シリンダ（トーボード駆動装置）により前後に移動可能としている。従って、自動車のイントルージョン試験を行う場合、実際の自動車の衝突データに基づいてトーボード駆動装置を制御し、トーボードの傾動や移動を行っている。

特開２００２−０６２２３０号公報 米国特許第７４１５９０３号明細書

上述した従来の自動車衝突模擬試験装置にあっては、スレッド上に座席を固定してダミーを座らせ、その前方にトーボードを移動自在及び回動自在に支持すると共に、トーボード駆動装置を搭載している。このトーボード駆動装置は、２つの油圧シリンダ、ポンプ、アキュムレータなどから構成され、非常に重い構造体となっている。そのため、スレッド上における油圧シリンダ、ポンプ、アキュムレータなどの配置構成により重量バランスがくずれ、自動車衝突模擬試験時に、スレッドが実際の衝突時とは異なる動作を行い、再現性が低下してしまうおそれがある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、再現性を向上可能とする自動車衝突模擬試験装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の自動車衝突模擬試験装置は、水平な前後方向に沿って移動自在に支持されて供試体を搭載可能なスレッドと、該スレッドの前部における水平な左右方向に沿う軸心により回動自在に支持されるトーボードと、前記トーボードに加速度を付与する加速度装置と、を備え、前記スレッドにおける左右方向の中心位置が重心位置となるように前記トーボード及び前記加速度装置の構成部材が配置される、ことを特徴とするものである。

従って、スレッド上にて、左右方向の中心位置が重心位置となるようにトーボードと加速度装置の構成部材が配置されることで、スレッドの移動時にバランスが崩れることはなく、自動車衝突模擬試験における再現性を向上することができる。

本発明の自動車衝突模擬試験装置では、前記加速度装置は、流体シリンダと、該流体シリンダに連通するアキュムレータと、前記流体シリンダから排出される流体を収容する収容タンクとを有し、前記トーボード及び前記流体シリンダが前記スレッドにおける左右方向の一方側に配置され、前記アキュムレータ及び前記収容タンクが前記スレッドにおける左右方向の他方側に配置されることを特徴としている。

従って、トーボード及び流体シリンダと、アキュムレータ及び収容タンクとをスレッドの左右に配置することで、容易にスレッドの左右バランスを適正に設定することができる。

本発明の自動車衝突模擬試験装置では、前記供試体はホワイトボディであり、該ホワイトボディの運転席側に前記トーボード及び前記流体シリンダが配置され、助手席側に前記アキュムレータ及び前記収容タンクが配置されることを特徴としている。

従って、運転席と助手席の配置に拘わらず、スレッドの左右バランスを適正に設定することができる。

本発明の自動車衝突模擬試験装置によれば、スレッドの左右方向の中心位置が重心位置となるようにトーボードと加速度装置の構成部材を配置するので、スレッドの移動時にバランスが崩れることはなく、自動車衝突模擬試験における再現性を向上することができる。

図１は、本発明の一実施例に係る自動車衝突模擬試験装置を表す側面図である。 図２は、本実施例の自動車衝突模擬試験装置を表す平面図である。 図３は、本実施例の自動車衝突模擬試験装置におけるイントルージョン試験装置を表す概略側面図である。 図４は、本実施例の自動車衝突模擬試験装置におけるイントルージョン試験装置を表す概略平面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る自動車衝突模擬試験装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。

図１は、本発明の一実施例に係る自動車衝突模擬試験装置を表す側面図、図２は、本実施例の自動車衝突模擬試験装置を表す平面図、図３は、本実施例の自動車衝突模擬試験装置におけるイントルージョン試験装置を表す概略側面図、図４は、本実施例の自動車衝突模擬試験装置におけるイントルージョン試験装置を表す概略平面図である。

実施例１の自動車衝突模擬試験装置において、図１及び図２に示すように、スレッド１５は、所定厚さを有する板材を有する骨組材であって、平面視が前後方向（図１及び図２にて、左右方向）に長い矩形状をなしている。床面１２には、所定間隔を有して左右一対のレール１３ａ，１３ｂが前後方向に沿って付設されており、スレッド１５が下面に固定されたスライダ１４ａ，１４ｂを介してレール１３ａ，１３ｂに沿って前後移動自在に支持されている。

また、スレッド１５は、上面に供試体１６を搭載可能となっている。この供試体１６は、本実施例では、骨格のみを有する自動車、所謂、ホワイトボディであって、シート１６ａ、ステアリング１６ｂ、エアバッグ１６ｃなどの装備品が装着されると共に、ダミー１６ｄが装着されている。この供試体１６は、スレッド１５における所定の位置に載置され、図示しない固定具により固定される。

なお、ここで、供試体１６は、ホワイトボディであり、シート１６ａ、ステアリング１６ｂ、エアバッグ１６ｃ、ダミー１６ｄを含むものであるが、ホワイトボディ、シート１６ａ、ステアリング１６ｂ、エアバッグ１６ｃ、ダミー１６ｄを単体で供試体と称する場合もある。

また、本実施例にて、供試体１６は、スレッド１５上に搭載されることから、この供試体１６である自動車の前方（図１及び図２にて、左方向）をスレッド１５の前方とし、供試体１６である自動車の後方（図１及び図２にて、右方向）をスレッド１５の後方として説明する。また、供試体１６である自動車の側方、つまり、左右方向（図１及び図２にて、上方向及び下方向）をスレッド１５の側方、つまり、左右方向として説明する。

本実施例の自動車衝突模擬試験装置にて、スレッド１５の前方側の床面１２には、スレッド１５に対して後方加速度を付与するスレッド加速度装置としての発射装置１７が設置されている。この発射装置１７は、油圧制御（または、空圧制御、摩擦制御など）されることで、スレッド１５側に打ち出されるピストン１７ａを有している。そのため、発射装置１７は、ピストン１７ａの先端がスレッド１５の前端に接触した状態で、ピストン１７ａを打ち出すことで、このスレッド１５に対して後方への衝撃力、つまり、加速度を与えることができる。即ち、発射装置１７によりスレッド１５に後方加速度を付与することは、スレッド１５上の供試体１６が前面衝突したときに後方加速度を受けることと同様の形態となり、模擬的に自動車衝突を発生させることができる。

また、スレッド１５上の前部には、供試体１６の前方に位置してイントルージョン装置２１が設けられている。このイントルージョン装置２１は、図３及び図４に示すように、トーボード２２とトーボード加速度装置としての発射装置２３とを有している。そして、この発射装置２３は、油圧シリンダ（流体シリンダ）２４と、アキュムレータ２５と、収容タンク２６とから構成されている。

即ち、スレッド１５上には、取付台３１が固定され、この取付台３１にブラケッド３２により支持軸３３が装着されている。この支持軸３３は、スレッド１５の移動方向である前後方向に直交する水平な左右方向に沿って配置されている。

トーボード２２は、中間部が所定角度で折り曲げられた板形状をなし、折り曲げ部となる中間部が支持軸３３により回動自在に支持されている。このトーボード２２は、スレッド１５の前方側にある傾斜部２２ａと、スレッド１５の後方側にある水平部２２ｂとを有しており、傾斜部２２ａと水平部２２ｂが中間部で連結される一体形状となっている。傾斜部２２ａは、中間部（支持軸３３）からスレッド１５の前上方側に延出され、スレッド１５の上面に対して所定角度に設定されている。一方、水平部２２ｂは、中間部（支持軸３３）からスレッド１５の後方側に延出され、スレッド１５の上面と略平行に設定されている。

スレッド１５上には、トーボード２２の前方に位置して、発射装置２３が配置されている。この発射装置２３は、油圧制御（または、空圧制御、摩擦制御など）可能となっている。油圧シリンダ２４は、油圧制御されることで、トーボード２２側に打ち出されるピストン２４ａを有している。そして、この油圧シリンダ２４は、基端部がスレッド１５上に固定された固定ブロック３４に連結ピン３５により回動自在に連結され、ピストン２４ａの先端部がトーボード２２における傾斜部２２ａの先端部に連結ピン３６により回動自在に連結されている。

アキュムレータ２５は、図示しない油圧ポンプにより内部に高圧油を蓄圧可能である。油圧シリンダ２４は、ピストン２４ａにより内部が前後の２室に区画され、アキュムレータ２５は配管３７により後方室に連結されている。収容タンク２６は、油圧シリンダ２４の作動後に排出された油を回収可能である。この収容タンク２６は、配管３８により油圧シリンダ２４の前方室に連結されており、配管３８と油圧シリンダ２４の前方室との間にサーボ弁３９が設けられている。

従って、サーボ弁３９を閉止した状態で、油圧ポンプによりアキュムレータ２５に油を供給し、アキュムレータ２５、配管３７、油圧シリンダ２４の後方室（前方室）を所定の高圧状態とし、油圧ポンプを取り外す。この状態で、サーボ弁３９を開放すると、油圧シリンダ２４の前方室の油が配管３８を通って収容タンク２６に回収されることで、ピストン２４ａを前方（トーボード２２側）に打ち出すことができる。

そのため、発射装置２３は、油圧シリンダ２４のピストン２４ａを打ち出すことで、このトーボード２２に対して後方へ回動する衝撃力、つまり、加速度を与えることができる。即ち、発射装置２３は、トーボード２２に対して、傾斜部２２ａの先端部が後方に移動する共に、水平部２２ｂの先端部が下方に移動するような回転力を付与することができる。

この発射装置２３は、発射装置１７によりスレッド１５に後方加速度を付与するときに同時に作動し、トーボード２２に後方加速度を付与する。つまり、発射装置１７によりスレッド１５に加速度を付与し、スレッド１５上の供試体１６が前面衝突したときに後方加速度を受けたとき、発射装置２３によりトーボード２２に加速度を付与することで、スレッド１５上のトーボード２２が前面衝突による後方加速度（変形）を受けたことと同様の形態となり、模擬的に自動車衝突を発生させることができる。

この場合、イントルージョン装置２１にて、スレッド１５における左右方向の中心位置Ｃが重心位置となるように、トーボード２２及び発射装置２３の構成部材が配置されている。この発射装置２３の構成部材としては、少なくとも、油圧シリンダ２４とアキュムレータ２５と収容タンク２６とがある。そして、トーボード２２及び油圧シリンダ２４がスレッド１５における左右方向の一方側（図４にて上側）に配置され、アキュムレータ２５及び収容タンク２６がスレッド１５における左右方向の他方側（図４にて下側）に配置されている。

なお、本実施例では、スレッド１５上には、供試体１６としてホワイトボディが搭載されており、このホワイトボディの運転席側にトーボード２２及び油圧シリンダ２４が配置され、助手席側にアキュムレータ２５及び収容タンク２６が配置されている。

ここで、上述した本実施例の自動車衝突模擬試験装置の作動について説明する。

本実施例の自動車衝突模擬試験装置により自動車衝突試験を実施する場合、事前に、スレッド１５やトーボード２２の設計データ（重量や重心位置など）、実車衝突試験で得られた衝突時間に対する加速度変化の各データから、この加速度の時間的変化（波形）を再現できるように、発射装置１７，２３におけるピストン１７ａ，２４ａの打ち出し力、スレッド１５上の供試体１６の位置を所定値に設定しておく。

そして、まず、図１乃至図４に示すように、発射装置１７を油圧制御することで、ピストン１７ａを打ち出し、停止状態にあるスレッド１５に対して目標前後加速度（スレッド１５、供試体１６における後方加速度）を与え、衝突時を模擬する加速度を供試体１６に与える。すると、スレッド１５は、与えられた目標前後加速度に伴って所定距離だけ後方に移動する。

また、発射装置１７と同時にイントルージョン装置２１の発射装置２３を油圧制御することで、油圧シリンダ２４のピストン２４ａを打ち出し、停止状態にあるトーボード２２に対して目標前後加速度（トーボード２２における後方加速度）を与え、衝突時を模擬する加速度をトーボード２２に与える。すると、トーボード２２は、与えられた目標前後加速度に伴って所定角度だけ後方に回動する。

このように本実施例の自動車衝突模擬試験装置にあっては、供試体１６を搭載可能なスレッド１５を水平な前後方向に沿って移動自在に支持し、トーボード２２をこのスレッド１５の前部に回動自在に支持すると共に、発射装置２３によりトーボード２２に対して加速度を付与可能に構成し、スレッド１５における左右方向の中心位置Ｃが重心位置となるようにトーボード２２及び発射装置２３の構成部材を配置している。

従って、スレッド１５上にて、左右方向の中心位置Ｃが重心位置となるようにトーボード２２と発射装置２３の構成部材を配置することで、スレッド１５の移動時にバランスが崩れることはなく、自動車衝突模擬試験における再現性を向上することができる。

また、本実施例の自動車衝突模擬試験装置では、発射装置２３として、油圧シリンダ２４と、この油圧シリンダ２４に連通するアキュムレータ２５と、油圧シリンダ２４から排出される流体を収容する収容タンク２６とを設け、トーボード２２及び油圧シリンダ２４をスレッド１５における左右方向の一方側に配置し、アキュムレータ２５及び収容タンク２６をスレッド１５における左右方向の他方側に配置している。従って、トーボード２２及び油圧シリンダ２４と、アキュムレータ２５及び収容タンク２６とをスレッド１５の左右に配置することで、容易にスレッド１５の左右における重量バランスを適正に設定することができる。

また、本実施例の自動車衝突模擬試験装置では供試体１６はホワイトボディとし、ホワイトボディの運転席側にトーボード２２及び油圧シリンダ２４を配置し、助手席側にアキュムレータ２５及び収容タンク２６が配置している。従って、運転席と助手席の配置に拘わらず、スレッド１５の左右における重量バランスを適正に設定することができる。

なお、上述した本実施例の自動車衝突模擬試験装置では、ホワイトボディの右側を運転席とし、左側を助手席としたことで、スレッド１５における右側にトーボード２２及び油圧シリンダ２４を配置し、スレッド１５における左側にアキュムレータ２５及び収容タンク２６を配置したが、ホワイトボディの左側を運転席とし、右側を助手席とした場合、スレッド１５における左側にトーボード２２及び油圧シリンダ２４を配置し、スレッド１５における右側にアキュムレータ２５及び収容タンク２６を配置すればよい。

また、上述した実施例の本自動車衝突模擬試験装置では、スレッド１５における一方にトーボード２２及び油圧シリンダ２４を配置し、スレッド１５の他方にアキュムレータ２５及び収容タンク２６を配置したが、この組み合わせに限定されるものではない。即ち、スレッド１５における左右の重量バランスは、トーボード２２及び発射装置２３の構成部材における重量と、中心位置Ｃからの距離であることから、この距離を調整することで、最も適正な組み合わせを選択すればよい。

また、イントルージョン装置２１にて、発射装置２３における油圧シリンダ２４のピストン２４ａの先端部をトーボード２２に連結したが、発射装置１７のように、ピストン２４ａの先端部をトーボード２２に突き当てるようにしてもよい。

本発明に係る自動車衝突模擬試験装置は、スレッドにおける左右方向の中心位置が重心位置となるようにトーボード及び加速度装置の構成部材を配置することで、自動車衝突模擬試験の再現性を向上可能とするものであり、スレッドが一方向に加減速する通常の前面衝突用のスレッドだけでなく、回転運動を伴うピッチング用スレッドやヨーイング用スレッドなどいずれの自動車衝突模擬試験装置にも適用することができる。

１２ 床面
１５ スレッド
１６ 供試体
１７ 発射装置（スレッド加速度装置）
２１ イントルージョン装置
２２ トーボード
２３ 発射装置（トーボード加速度装置）
２４ 油圧シリンダ
２５ アキュムレータ
２６ 収容タンク
３３ 支持軸
３７，３８ 配管
３９ サーボ弁

Claims (3)

1. 水平な前後方向に沿って移動自在に支持されて供試体を搭載可能なスレッドと、
   該スレッドの前部における水平な左右方向に沿う軸心により回動自在に支持されるトーボードと、
   前記トーボードに加速度を付与する加速度装置と、
   を備え、
   前記スレッドにおける左右方向の中心位置が重心位置となるように前記トーボード及び前記加速度装置の構成部材が配置される、
   ことを特徴とする自動車衝突模擬試験装置。
2. 前記加速度装置は、流体シリンダと、該流体シリンダに連通するアキュムレータと、前記流体シリンダから排出される流体を収容する収容タンクとを有し、前記トーボード及び前記流体シリンダが前記スレッドにおける左右方向の一方側に配置され、前記アキュムレータ及び前記収容タンクが前記スレッドにおける左右方向の他方側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の自動車衝突模擬試験装置。
3. 前記供試体はホワイトボディであり、該ホワイトボディの運転席側に前記トーボード及び前記流体シリンダが配置され、助手席側に前記アキュムレータ及び前記収容タンクが配置されることを特徴とする請求項２に記載の自動車衝突模擬試験装置。
   

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