JP2020046180A - Simple test method for snowfall strength of automobile - Google Patents

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Abstract

To provide a test method capable of easily and accurately evaluating a snowfall strength evaluation test of an automobile.SOLUTION: In a simple test method of snowfall strength for an automobile, a roof model 1 of the same size as a roof panel to be evaluated or a shape reduced from the roof panel is prepared, a uniform load is applied to a surface of the roof model 1 from above while an outer periphery of the roof model 1 is fixed to a base 2, and the amount of deformation of the roof model 1 due to the load is measured.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自動車の積雪強度評価の簡易試験方法に関する。   The present invention relates to a simple test method for evaluating snow intensity of a vehicle.

自動車用パネル部品には、アウターと呼ばれる外板部品とフロアやダッシュロアなどの内板部品とがある。この自動車用パネル部品は、投影面積が広い部品群である。このため、自動車用パネル部品は、板厚の低減による軽量化量が、他の骨格系部品と比較しても格段に大きい。その中でもルーフパネル部品は、大きな投影面積を持つことから、薄板化による軽量化の効果が特に大きい。
ルーフパネル部品は、特にバンやミニバンなどの車両において軽量化の効果が大きな部品である。また、優れた操安性や走りの楽しさの志向から、車体の低重心化が要求される傾向にあるため、車両上部にあるルーフ軽量化のニーズは特に高い。
Automotive panel components include an outer panel component called an outer and an inner panel component such as a floor and a dash lower. This automotive panel component is a component group having a large projected area. For this reason, the amount of weight reduction of the automotive panel component due to the reduction of the plate thickness is much larger than that of other skeletal components. Among them, since the roof panel component has a large projected area, the effect of weight reduction by thinning is particularly great.
The roof panel component is a component having a great effect of weight reduction particularly in a vehicle such as a van or a minivan. In addition, there is a tendency that lowering the center of gravity of the vehicle body is demanded from the viewpoint of excellent maneuverability and driving pleasure, so that the need for a lighter roof at the upper part of the vehicle is particularly high.

一方、ルーフの要求性能の一つに積雪強度がある。自動車が屋外を走行あるいは屋外で駐停車している際に、ルーフパネルに積雪し、その荷重でルーフパネルが反転してしまう場合がある。積雪強度とは、積雪の重みでルーフパネルが反転してしまい、パネルが元に戻らず永久変形を起こしてしまうことを防ぐために必要な強度のことである。この積雪強度は、ルーフパネルにのみ要求される特別な性能である。積雪強度は、強度という名称であるが、パネルの反転(バックリング)に関わるため、剛性の一種と考えてよい。   On the other hand, one of the required performances of the roof is the snow intensity. When an automobile is traveling outdoors or parked and stopped outdoors, snow may accumulate on the roof panel and the load may cause the roof panel to be inverted. The snowfall intensity is a strength required to prevent the roof panel from being inverted due to the weight of the snowfall and causing the panel to return to its original state and cause permanent deformation. This snow intensity is a special performance required only for roof panels. The snowfall intensity is a name of intensity, but it can be considered as a kind of rigidity because it relates to inversion (buckling) of the panel.

但し季節を問わずに、自動車に対し実際に積雪させて試験を行うためには、降雪機が必要であり、また、低温保持が可能な大型空間が必要となる。さらに評価のために実際に車両を試作する必要もある。ここで、積雪の代用として、等分布荷重をルーフパネルの表面全面に負荷するには水圧負荷や土砂などを乗せるやり方が考えられる。しかし、このような負荷方法では、ルーフパネルの面積が広いことから、等分布荷重を実現することが現実的には困難である。   However, regardless of the season, a snowfall machine is required and a large space capable of maintaining a low temperature is required in order to carry out a test by actually applying snow to an automobile. It is also necessary to actually make a prototype for evaluation. Here, as a substitute for snow cover, a method of applying a hydraulic load, earth and sand, or the like can be considered to apply an evenly distributed load to the entire surface of the roof panel. However, with such a loading method, it is practically difficult to realize an evenly distributed load because the area of the roof panel is large.

従来、自動車用パネル部品の強度・剛性試験としては、例えば特許文献1や2に記載の技術がある。特許文献1には、金属パネルを圧子で押し込む張り剛性の評価試験に関する技術が記載されている。また、特許文献2には、曲率急峻変化部(アウターパネルに付与されたキャラクターラインやビード等の部分)におけるデント評価の方法について開示されている。しかしながら、これらは、いずれも荷重が局所的に負荷される場合であり、人が指や手でパネルを押したときの張り剛性及び耐デント性の評価に関するものである。このような評価は、積雪強度のようにパネル全面に等分布荷重が負荷される試験での評価ではなく、相対的に人が触ることの少ないルーフパネルでは重要視されない性能である。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a strength / rigidity test of a panel component for an automobile, there is a technique described in Patent Documents 1 and 2, for example. Patent Literature 1 describes a technique related to an evaluation test of tension rigidity in which a metal panel is pushed by an indenter. Further, Patent Literature 2 discloses a method of dent evaluation in a sharply changing portion of curvature (a portion such as a character line or a bead provided to an outer panel). However, these are all cases where a load is locally applied, and are related to evaluation of tensile rigidity and dent resistance when a person presses a panel with a finger or hand. Such an evaluation is not an evaluation in a test in which an evenly distributed load is applied to the entire surface of the panel, such as the snowfall strength, but a performance that is not regarded as important in a roof panel that is relatively hard to touch by humans.

また、ルーフパネル性能に関する試験としては、特許文献3及び特許文献4にて開示されている降雹試験がある。特に欧米では、降雹による自動車用パネル部品(ルーフやフード等)の変形発生が問題となっている。しかし、評価対象の範囲が、積雪強度と同様にルーフパネル全体であるものの、負荷される荷重として、雹が1個1個、個別にルーフパネルに当たる状態を模擬した荷重条件である。このため、降雹試験も、局所的に荷重を負荷する試験形態である。   Further, as a test relating to the performance of the roof panel, there is a hail test disclosed in Patent Documents 3 and 4. Particularly in Europe and the United States, the occurrence of deformation of automobile panel parts (roof, hood, etc.) due to hail has become a problem. However, although the range of the evaluation target is the entire roof panel as in the case of the snowfall intensity, the load conditions simulate a state in which the hail individually hits the roof panel individually. For this reason, the hail test is also a test mode in which a load is locally applied.

現状、ルーフ積雪強度の評価試験は、車両そのものを1台試作し、そのルーフパネルの表面に順番に重りを載せて順次荷重を負荷していくやり方で行われている。しかしながら、ルーフパネルの表面に対し、重りで部分的に順次負荷していく場合、その過程においては、ルーフパネルの表面全面に対し、等分布荷重ではなく偏った荷重分布の負荷状態となってしまう。このため、このような試験では、積雪強度の評価精度が不十分であると考えられる。   At present, the evaluation test of the snow intensity of the roof is performed in such a manner that one vehicle itself is prototyped, a weight is sequentially placed on the surface of the roof panel, and a load is sequentially applied. However, when a partial load is sequentially applied to the surface of the roof panel with a weight, in the process, the entire surface of the roof panel is not uniformly distributed but has a biased load distribution. . Therefore, in such a test, it is considered that the evaluation accuracy of the snowfall strength is insufficient.

特許第5024152号公報Japanese Patent No. 5024152 特許第5919782号公報Japanese Patent No. 5919782 特開2010−197098号公報JP 2010-97098 A 特開2011−75307号公報JP 2011-75307 A

本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、自動車の積雪強度を、簡易にかつ精度良く評価可能な試験方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a test method capable of easily and accurately evaluating the snowfall intensity of an automobile.

評価対象の実車を縮小したミニチュアモデルを作成して積雪強度の評価試験を行うことも考えられる。しかし、単純に実車の数分の一縮小モデルでミニカーを作る場合、部品点数分の金型作製が必要となり、また溶接機もミニチュア化が必要になってしまう。そして、このような工数や投資を車種開発ごとに実施することは、現実的ではない。
そこで、発明者は、実車での試験を忠実に再現することなく、部品構造やルーフパネルの意匠形状なども考慮した積雪強度対策の効果有無を定性的に検証が出来る方法を考えた。そして、発明者は、車体の上部部分(アッパーボディ)を評価用「土台」と解釈し、その土台(アッパーボディ)を剛体塊として作製し、その上に、別製作したルーフパネル(ルーフアウターパネル)のモデルを乗せて評価に供することを考案した。
It is also conceivable to create a miniature model in which the actual vehicle to be evaluated is reduced and perform an evaluation test of the snowfall intensity. However, if a miniature car is simply made with a scale-down model that is a fraction of the actual car, it is necessary to manufacture dies for the number of parts, and the welding machine must be miniaturized. It is not realistic to carry out such man-hours and investment for each vehicle type development.
Therefore, the inventor has conceived of a method capable of qualitatively verifying whether or not there is an effect of the snowfall strength measure in consideration of a component structure, a design shape of a roof panel, and the like without faithfully reproducing a test on an actual vehicle. Then, the inventor interprets the upper part (upper body) of the vehicle body as a “base” for evaluation, manufactures the base (upper body) as a rigid body, and places a separately manufactured roof panel (roof outer panel) thereon. ) And put on a model for evaluation.

すなわち課題を解決するために、本発明の一態様の自動車の積雪強度簡易試験方法は、評価対象のルーフパネルと同寸若しくはそのルーフパネルを縮小した形状のルーフモデルを用意し、そのルーフモデルの外周部を土台に固定した状態で、上記ルーフモデル表面に上側から等分布荷重を負荷し、上記負荷による上記ルーフモデルの変形量を測定することを要旨とする。
ルーフモデルは、モデルの作製や等分布荷重負荷の実現を考慮すると、ルーフパネルを縮小したミニチュア形状であることが好ましい。
上記等分布荷重の負荷は、等分布荷重負荷の実現を考慮すると、軟質製のゴムシートパネルを使用することが好ましい。
In other words, in order to solve the problem, a simple method for testing snow intensity of an automobile according to one embodiment of the present invention provides a roof model having the same size as the roof panel to be evaluated or a shape obtained by reducing the size of the roof panel. The gist of the present invention is to apply an evenly distributed load to the roof model surface from above while fixing the outer peripheral portion to the base, and measure the amount of deformation of the roof model due to the load.
The roof model is preferably a miniature shape in which the roof panel is reduced in consideration of the production of the model and the realization of uniformly distributed load.
Considering the realization of the uniformly distributed load, it is preferable to use a soft rubber sheet panel for the uniform distributed load.

本発明の一態様によれば、簡便なルーフパネル周りのモデルを使用することで、コストや工数を抑え、簡易に積雪強度の評価を行うことが可能となる。その結果、積雪に対する対策効果の検証が簡単に行えるため、より効果的な部品設計が可能となる。
特に、ルーフパネルをミニチュア化したルーフモデルを採用した場合には、等分布荷重を負荷する面積が小さくなり、よりルーフモデルに等分布荷重を負荷しやすくなると共に、試験で使用する作業空間を小さくすることが出来る。
According to one embodiment of the present invention, by using a simple model around the roof panel, it is possible to suppress the cost and the number of steps and to easily evaluate the snowfall intensity. As a result, the effect of countermeasures against snowfall can be easily verified, so that more effective component design is possible.
In particular, when a roof model with a miniaturized roof panel is adopted, the area for applying evenly distributed loads is reduced, making it easier to apply evenly distributed loads to the roof model, and reducing the work space used for testing. You can do it.

ルーフモデルの例を示す図である。It is a figure showing an example of a roof model. 土台の例を示す図である。It is a figure showing the example of a foundation. 土台の拘束例を示す図である。It is a figure showing the example of restriction of a foundation. ルーフモデルのがたつき防止策の例を示す図である。It is a figure showing an example of a measure of preventing rattling of a roof model. 重りとしてのゴムシートパネルを積載した例を示す図である。It is a figure which shows the example which loaded the rubber sheet panel as a weight. 変位と積雪荷重の関係を示す図である。It is a figure showing the relation between displacement and snow load.

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の評価方法は、ルーフモデルと、ルーフモデルを拘束する土台と、ルーフモデルの板厚方向の変位(変形量)を測定する変位計と、等分布荷重を実現する重りと、を有する。
<ルーフモデル>
ルーフモデル1は、図1に示すような、評価する実車で使用する予定のルーフパネルを模したモデルである。
ルーフモデル1は、ルーフパネルと同寸形状のモデルでも良いが、ルーフパネルを縮尺(縮小)したミニチュア形状のモデルが好ましい。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The evaluation method of the present embodiment includes a roof model, a base for restraining the roof model, a displacement meter for measuring a displacement (amount of deformation) of the roof model in a thickness direction, and a weight for realizing an evenly distributed load. .
<Roof model>
The roof model 1 is a model that simulates a roof panel to be used in an actual vehicle to be evaluated, as shown in FIG.
The roof model 1 may be a model having the same size as the roof panel, but a miniature model obtained by reducing (reducing) the size of the roof panel is preferable.

以下の説明では、ルーフモデル1として、ルーフパネルを縮小したミニチュア形状のモデルを使用する場合を例に挙げて説明する。
縮小サイズは、縮尺が大きいほど評価精度が上がると思われるが、評価のしやすさを考えると縮尺が小さい方が好ましい。このような観点から、平面視で、例えば1/5〜1/15の縮尺に設定する。なお、縮尺が大きいとは、縮小の度合いが小さいことを指す。
以下の説明では、平面視での縮尺として1/10を採用する場合を例にして説明する。
In the following description, a case in which a miniature model with a reduced roof panel is used as the roof model 1 will be described as an example.
As for the reduced size, it is considered that the larger the scale is, the higher the evaluation accuracy is. However, considering the ease of evaluation, the smaller the scale is, the better. From such a viewpoint, the scale is set to, for example, 1/5 to 1/15 in plan view. Note that a large scale means that the degree of reduction is small.
In the following description, a case where 1/10 is adopted as the scale in plan view will be described as an example.

ここで、ルーフモデル1は、平面視での寸法の縮小と共に生じるサイズ影響を低減するため、できるだけ寸法の縮小に合わせた薄い板厚にすることが好ましい。ただし、例えばルーフモデル1をヤング率の低い樹脂で作製したりすると、合わせ部の剛性が確保出来ず、必要な試験が出来ない場合もある。そのため、ルーフモデル1の材質は、実車のルーフアウターパネルと同じ材質(鉄やアルミの金属)若しくは同様なヤング率を有する材料を使用することが有効である。   Here, the roof model 1 is preferably made as thin as possible in accordance with the size reduction in order to reduce the size effect caused by the size reduction in plan view. However, if the roof model 1 is made of a resin having a low Young's modulus, for example, the rigidity of the joint cannot be secured, and a necessary test may not be performed. Therefore, as the material of the roof model 1, it is effective to use the same material (iron or aluminum metal) as the roof outer panel of the actual vehicle or a material having a similar Young's modulus.

但し、実車のルーフアウターパネルと同じ材質(鉄やアルミの金属)を採用しても、縮尺を小さくするほど、板厚の縮尺として、平面視での縮尺と同じ縮尺を採用すると、板厚が薄くなりすぎて剛性が確保出来ずに、評価に適さない場合がある。このような場合には、平面視での縮尺に対し、相対的に板厚の縮尺を大きく、つまり板厚を相対的に厚く設定する。
板厚の縮尺を大きく設定しても、評価基準も同様な板厚に設定することで、積雪強度の評価を精度良く行うことが可能である。
However, even if the same material (iron or aluminum metal) as the roof outer panel of the actual vehicle is used, the smaller the scale, the smaller the thickness of the board, if the same scale as that in plan view is adopted, In some cases, it is too thin to secure rigidity and is not suitable for evaluation. In such a case, the scale of the plate thickness is set to be relatively larger than the scale in plan view, that is, the plate thickness is set to be relatively thicker.
Even if the scale of the plate thickness is set to be large, it is possible to accurately evaluate the snow intensity by setting the evaluation standard to the same plate thickness.

<土台>
土台は、ルーフモデル1の外周を固定して、ルーフモデル1をがたつきなく拘束する部品である。ルーフパネルと車体のアッパーボディとは、通常溶接によって接合させるため、ルーフモデル1の外周は、土台にがたつき等がないように固定することが好ましい。
土台2は、例えば、図2に示すように、車体ボディの上側部分であるアッパーボディを、ルーフモデル1の縮尺と同寸に縮尺した形状からなるアッパーモデルを採用する。但し、アッパーモデルの材質は、アッパーボディと同じ材質とする必要はない。アッパーモデルは樹脂製であっても良い。
<Base>
The base is a component that fixes the outer periphery of the roof model 1 and restrains the roof model 1 without rattling. Since the roof panel and the upper body of the vehicle body are usually joined by welding, it is preferable to fix the outer periphery of the roof model 1 so that the base does not rattle.
As the base 2, for example, as shown in FIG. 2, an upper model having a shape in which an upper body, which is an upper portion of a vehicle body, is reduced to the same size as the roof model 1 is adopted. However, the material of the upper model need not be the same as the material of the upper body. The upper model may be made of resin.

アッパーモデルは、例えば3次元プリンターで作製したり、プレス成形で作製したりすればよい。
3次元プリンターを使用した場合、精度良くアッパーモデルを作製することが出来る。3次元プリンターで作製する場合、例えばアッパーモデルを樹脂製とする。
ここで、土台2とルーフモデル1との合わせ部分は、がたつき等がないことが好ましい。そのため、土台2のルーフモデル1との合わせ部は、形状に所定以上の再現精度が要求される。したがって、土台2については、3次元プリンターで「塊」として作製することが有効である。材質は金属でも樹脂でも構わないが、土台2の機能を発揮するために、剛性を高める必要がある。ヤング率が低い樹脂の場合は、梁を入れるなどの構造対策を施して、曲げ剛性やねじり剛性を向上させることが有効である。
The upper model may be produced by, for example, a three-dimensional printer or by press molding.
When a three-dimensional printer is used, an upper model can be manufactured with high accuracy. When manufacturing with a three-dimensional printer, for example, the upper model is made of resin.
Here, it is preferable that the joint between the base 2 and the roof model 1 has no rattling or the like. For this reason, the joint of the base 2 and the roof model 1 requires a shape with a predetermined or higher reproduction accuracy. Therefore, it is effective to manufacture the base 2 as a “block” using a three-dimensional printer. The material may be metal or resin, but in order to exhibit the function of the base 2, it is necessary to increase rigidity. In the case of a resin having a low Young's modulus, it is effective to improve the bending rigidity and the torsional rigidity by taking structural measures such as inserting a beam.

アッパーモデルからなる土台2は、プレス成形で作製しても良い。サイズが小さいため小型の金型製作のみで済み、ZAS型などの安価な金型の適用でも問題ない。
なお、土台2とルーフモデル1との拘束(接合)は、ルーフモデル1が横ずれしないことが確保出来れば、図3や図4に示すように、機械的なクランプ、テープ、接着剤などを使用しても良い。図3は、土台2の外周に拘束装置3を配置して、土台2の変形を抑える例である。図4は、テープ5で仮止めした例である。
The base 2 composed of the upper model may be manufactured by press molding. Since the size is small, only a small mold needs to be manufactured, and there is no problem even if an inexpensive mold such as a ZAS mold is applied.
In addition, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, mechanical constraints, tapes, adhesives, etc. are used for the constraint (joining) between the base 2 and the roof model 1 as shown in FIGS. You may. FIG. 3 is an example in which the restraint device 3 is arranged on the outer periphery of the base 2 to suppress deformation of the base 2. FIG. 4 shows an example in which the tape 5 is temporarily fixed.

<変位計>
変位計4は、ルーフモデル1の下方に配置されて、ルーフモデル1の板厚方向の変位(変形量)を接触又は非接触で測定する。図3には、変位計4が、接触変位計4である場合を例示している。
変位計4は、グリッドを付与した光学的な手法などで3次元形状測定する装置でも構わない。
変位計4の測定位置は、例えばCAEなどのシミュレーション解析で、変位が相対的に大きな部分に設定する。変位計4を2台以上設定して、複数箇所の変位を測定するようにしても良い。
<Displacement meter>
The displacement meter 4 is disposed below the roof model 1 and measures the displacement (deformation amount) of the roof model 1 in the thickness direction in a contact or non-contact manner. FIG. 3 illustrates a case where the displacement meter 4 is a contact displacement meter 4.
The displacement meter 4 may be a device for measuring a three-dimensional shape by an optical method with a grid or the like.
The measurement position of the displacement meter 4 is set to a portion where the displacement is relatively large by a simulation analysis such as CAE. Two or more displacement meters 4 may be set to measure displacements at a plurality of locations.

<重り>
本実施形態の重りは、平面視で、ルーフモデル1と同等の形状であって、ルーフモデル1と同等の面積を有する複数枚のゴムシートパネルからなる。同等とは、ゴムシートパネルで、例えばルーフモデル1の面積の80%以上好ましくは95%以上覆える大きさとする。
このゴムシートパネル6を、図5のように、ルーフモデル1の上に積層することで、負荷する等分布荷重を簡便に変更することが出来る。
ゴムシートパネル6は、ルーフモデル1の表面形状になじむように変形して、出来るだけ等分布荷重の負荷となることが好ましい。例えば、ゴムシートパネル6として、ゴムシートパネル6の材質を軟質の材料にしたり、板厚が薄いゴムシートパネル6を採用したりする。特に、ゴムシートパネル6は、ルーフモデル1の表面形状との密着度を稼ぐためには、少なくとも一番下のゴムシートパネル6に、軟質のゴム材を採用することが好ましい。
このようなゴムシートパネル6を複数枚用意し、順次載せて負荷荷重を変更していく。そして、積層したゴムシートパネル6の重量と枚数で、現時点の負荷荷重が決定される。
<Weight>
The weight of the present embodiment includes a plurality of rubber sheet panels having the same shape as the roof model 1 in plan view and having the same area as the roof model 1. Equal means that the rubber sheet panel can cover, for example, 80% or more, preferably 95% or more of the area of the roof model 1.
By laminating the rubber sheet panel 6 on the roof model 1 as shown in FIG. 5, it is possible to easily change the uniformly distributed load to be applied.
It is preferable that the rubber sheet panel 6 be deformed so as to conform to the surface shape of the roof model 1 and to apply a load as evenly distributed as possible. For example, as the rubber sheet panel 6, the material of the rubber sheet panel 6 may be a soft material, or the rubber sheet panel 6 having a small thickness may be used. In particular, in order to increase the degree of adhesion between the rubber sheet panel 6 and the surface shape of the roof model 1, it is preferable to employ a soft rubber material for at least the lowermost rubber sheet panel 6.
A plurality of such rubber sheet panels 6 are prepared and sequentially placed to change the applied load. Then, the current applied load is determined by the weight and the number of the laminated rubber sheet panels 6.

<動作その他>
ルーフモデル1の外周を土台2に固定して拘束する。そして、ルーフモデル1の上にゴムシートパネル6を積層するたびなどに、変位計4でルーフモデル1の下方への変位量を変位計4で測定する。
これによって、負荷される等分布荷重とパネルの変位量との関係を取得する。
そして、例えば、負荷される等分布荷重とパネルの変位量との関係の基準となる評価基準と、測定した上記関係とを比較して、ベースとなる基準に対し積雪荷重に対する変位量が小さくなったか否かによって、積雪強度が向上したか評価する。
<Operation and others>
The outer periphery of the roof model 1 is fixed to the base 2 and restrained. Then, each time the rubber sheet panel 6 is laminated on the roof model 1, the displacement meter 4 measures the amount of downward displacement of the roof model 1 with the displacement meter 4.
Thereby, the relationship between the applied evenly distributed load and the displacement of the panel is obtained.
Then, for example, an evaluation criterion serving as a criterion for the relationship between the uniformly distributed load to be applied and the displacement of the panel is compared with the measured relationship, and the displacement with respect to the snow load becomes smaller than the base criterion. Whether or not the snow intensity has been improved is evaluated depending on whether or not the snowfall has increased.

評価基準のルーフモデル1は、評価するルーフモデル1と同じ縮尺で同じ板厚のモデルを使用して取得する。例えば、現行車のルーフパネルから評価基準のルーフモデル1を作製する。評価基準は、CAEなどの解析によって決定しても良い。
なお、一度、評価基準のデータを決定すれば、その評価基準との比較によって、積雪強度が向上度合いを評価することが出来る。
本実施形態によれば、ミニチュア化した簡易的な積雪強度試験モデルを使用する。
The roof model 1 as the evaluation criterion is obtained using a model having the same scale and the same thickness as the roof model 1 to be evaluated. For example, a roof model 1 as an evaluation standard is manufactured from a roof panel of a current vehicle. The evaluation criteria may be determined by analysis such as CAE.
It should be noted that once the data of the evaluation criterion is determined, the degree of improvement in the snow intensity can be evaluated by comparison with the evaluation criterion.
According to this embodiment, a simple miniature snow test model is used.

従来では、積雪強度対策の効果の検証をするために、自動車そのものを試作しないと精度良く積雪強度評価が出来なかったが、本実施形態にあっては、コストや工数を少なく、手軽に積雪強度評価が可能となる。その結果、対策効果の検証が簡単に行えるため、より効果的な部品設計が可能になる。なお、実車からの縮小率は特に限定されない。もっとも、3次元プリンターで土台2を作製する場合には、土台2の作製サイズの制約に依存するので、ルーフモデル1の寸法は、500mm×500mm以下のサイズが好ましい。   Conventionally, in order to verify the effect of snow intensity countermeasures, it was impossible to accurately evaluate snow intensity without producing a vehicle itself, but in this embodiment, the cost and man-hours were reduced, and the snow intensity was easily measured. Evaluation becomes possible. As a result, the effect of the countermeasure can be easily verified, so that more effective component design is possible. The reduction ratio from the actual vehicle is not particularly limited. However, when the base 2 is manufactured by a three-dimensional printer, the size of the roof model 1 is preferably 500 mm × 500 mm or less because it depends on the restriction on the size of the base 2 to be manufactured.

また本実施形態では、実車試験を忠実に再現することではなく、部品構造やルーフパネル周りの意匠などを考慮しつつ、積雪強度対策の効果の有無を定性的に検証が出来る。すなわち、本実施形態では、車体部分(アッパーボディ)は評価用「土台」と解釈し、土台2(アッパーボディ)を剛体塊として作製し、その上に別製作したルーフアウターパネルのミニチュアモデルを乗せて評価することで、簡便に評価可能となる。   Further, in the present embodiment, it is possible to qualitatively verify whether or not the effect of the snowfall strength countermeasure is taken, not by faithfully reproducing the actual vehicle test, but by taking into account the component structure and the design around the roof panel. That is, in the present embodiment, the vehicle body portion (upper body) is interpreted as a “base” for evaluation, the base 2 (upper body) is manufactured as a rigid body, and a miniature model of a separately manufactured roof outer panel is mounted thereon. In this case, the evaluation can be easily performed.

次に、本実施形態に基づく実施例について説明する。
ルーフモデル1を、実車のルーフパネルの1/10サイズに、プレス成形にて作製した。ルーフモデル1の材質は、ルーフアウターと同じ材質(鉄製)とした。本実施例では、ルーフモデル1として、板厚が0.3mmのルーフモデルAと、板厚が0.5mmのルーフモデルBとの2水準のモデルを作製した。なおルーフモデル1の形状は、図1の形状とした。
実車でのアッパーボディの1/10サイズの形状を土台2に設定し、土台2を3次元プリンターで作製した。土台2は樹脂製とした。
そして、図3のように、土台2の外周側面を、アルミフレームで作製した架台上に固定して剛性を稼いだ。また、底側からルーフモデル1の下面に当たるように接触式の変位計4を設定した。これにより、試験中はゴムシートパネルで隠れてしまうルーフモデル1の
変形を測定出来るようになる。
Next, an example based on the present embodiment will be described.
The roof model 1 was produced by press molding to a 1/10 size of a roof panel of an actual vehicle. The material of the roof model 1 was the same material (iron) as the roof outer. In the present embodiment, as the roof model 1, a two-level model of a roof model A having a thickness of 0.3 mm and a roof model B having a thickness of 0.5 mm was prepared. The shape of the roof model 1 was the shape shown in FIG.
The shape of a 1/10 size of the upper body in the actual vehicle was set on the base 2, and the base 2 was manufactured with a three-dimensional printer. The base 2 was made of resin.
Then, as shown in FIG. 3, the outer peripheral side surface of the base 2 was fixed on a base made of an aluminum frame to increase rigidity. Further, a contact type displacement meter 4 was set so as to hit the lower surface of the roof model 1 from the bottom side. This makes it possible to measure the deformation of the roof model 1 that is hidden by the rubber sheet panel during the test.

その後、図4に示すように、土台2にルーフモデル1を取付け、ルーフモデル1の横ずれ防止のために、ルーフモデル1を土台2にテープで仮止めをした。
ここで、ルーフモデル1の表面と同等の大きさに切り取ったゴムシートパネル6(1枚当たり220g)を複数枚用意しておく。
そして、図5のように、土台2に固定されたルーフモデル1の上に、ゴムシートパネル6を順次重ねることで等分布での荷重負荷を増やしていった。またゴムシートパネル6を積層するたびに変位計4でルーフモデル1の板厚方向への変位を測定した。
Thereafter, as shown in FIG. 4, the roof model 1 was attached to the base 2, and the roof model 1 was temporarily fixed to the base 2 with tape to prevent the roof model 1 from laterally shifting.
Here, a plurality of rubber sheet panels 6 (220 g per sheet) cut out to the same size as the surface of the roof model 1 are prepared.
Then, as shown in FIG. 5, a rubber sheet panel 6 is sequentially stacked on the roof model 1 fixed to the base 2 to increase the load load in a uniform distribution. Each time the rubber sheet panel 6 was laminated, the displacement of the roof model 1 in the thickness direction was measured by the displacement meter 4.

測定結果を図6に示す。図6に示す測定結果は、ルーフモデル1の変位と積雪荷重(ゴムシートによる等分布負荷荷重)の関係である。
図6から分かるように、板厚が0.5mmのルーフモデルBの方が、板厚が0.3mmのルーフモデルAよりも剛性が高い結果となっており、本発明に基づく積雪荷重の評価が、正当に評価出来ていることが分かる。ここで、ルーフモデルAとルーフモデルBとは板厚を除き同一形状、同一素材のパネルである。
FIG. 6 shows the measurement results. The measurement result shown in FIG. 6 is a relationship between the displacement of the roof model 1 and the snow load (the uniformly distributed load by the rubber sheet).
As can be seen from FIG. 6, the roof model B having a plate thickness of 0.5 mm has higher rigidity than the roof model A having a plate thickness of 0.3 mm, and the evaluation of the snow load based on the present invention. However, it turns out that it has been evaluated properly. Here, the roof model A and the roof model B are panels of the same shape and the same material except for the plate thickness.

ここで、図6中、Cは、ルーフモデルBと同一寸法で同一材料から構成されているが、形状が、ルーフモデルBと異なり、幅方向に平坦な板材からなるルーフモデル(板厚:0.5mm)の場合である。
ルーフモデルCのようなモデルによって取得したルーフモデル1の変位と積雪荷重を評価基準として、積雪強度の向上度合いを基準として評価すればよい。
なお、同一形状のルーフモデル1であっても、ルーフモデル1の材質を変更することでも積雪強度は変化する。
Here, in FIG. 6, C is a roof model made of the same material with the same dimensions and the same material as the roof model B but different in shape from the roof model B and made of a flat plate material in the width direction (plate thickness: 0). .5 mm).
The displacement of the roof model 1 and the snow load obtained by a model such as the roof model C may be evaluated based on the evaluation level based on the degree of improvement in the snow intensity.
Note that, even if the roof model 1 has the same shape, the snow intensity changes even when the material of the roof model 1 is changed.

1 ルーフモデル
2 土台
3 拘束装置
4 変位計
6 ゴムシートパネル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Roof model 2 Base 3 Restraint device 4 Displacement gauge 6 Rubber sheet panel

Claims (4)

評価対象のルーフパネルと同寸若しくはそのルーフパネルを縮小した形状のルーフモデルを用意し、そのルーフモデルの外周部を土台に固定した状態で、上記ルーフモデル表面に上側から等分布荷重を負荷し、上記負荷による上記ルーフモデルの変形量を測定することを特徴とする自動車の積雪強度簡易試験方法。   Prepare a roof model that is the same size as the roof panel to be evaluated or a shape in which the roof panel is reduced, and apply an evenly distributed load from above to the roof model surface while the outer periphery of the roof model is fixed to the base. And measuring a deformation amount of the roof model due to the load. 上記等分布荷重の負荷は、上記ルーフモデルの上に、ルーフモデルと同等の形状を有するゴムシートパネルを載せることで実施し、ゴムシートパネルを順次重ねることで、上記負荷する等分布荷重を変更することを特徴とする請求項1に記載した自動車の積雪強度簡易試験方法。   The load of the uniform distribution load is implemented by placing a rubber sheet panel having the same shape as the roof model on the roof model, and changing the applied uniform load by sequentially stacking the rubber sheet panels. 2. The simple test method for snow intensity of a vehicle according to claim 1, wherein 上記土台として、上記ルーフパネルを支える自動車ボディの上部部分を構成するアッパーボディのモデルであるアッパーモデルを用いることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載した自動車の積雪強度簡易試験方法。   3. The simple snowfall strength test method for an automobile according to claim 1, wherein an upper model that is a model of an upper body constituting an upper portion of the automobile body supporting the roof panel is used as the base. 上記ルーフモデルは、上記ルーフパネルを縮小した形状であり、
上記アッパーモデルは3次元プリンターで作製され、上記ルーフモデルを評価対象のルーフパネルと同じ金属材料で作製することを特徴とする請求項3に記載した自動車の積雪強度簡易試験方法。
The roof model has a reduced size of the roof panel,
4. The method of claim 3, wherein the upper model is manufactured using a three-dimensional printer, and the roof model is manufactured using the same metal material as the roof panel to be evaluated.
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