JP2021110564A - Collision test device - Google Patents

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Abstract

To provide a collision test device that can directly observe deformation states of a front side member and bumper reinforcement at a collision speed close to a frontal collision test by a real car.SOLUTION: A collision test device 1 according to the present invention, in which a test piece 9 composed of a pair of left and right front side members 3, and a bumper reinforcement 7 connecting a front end side of the front side members is anchored to an anchor wall 11, conducts a frontal collision test by causing a collision body 13 to collide with a front face of the anchored test piece 9. The collision test device has: a back-up member 15 that extends in a width direction, and is provided between the pair of left and right front side members 3; and an energy absorption component 17 that is attached on a bumper reinforcement 7 side in the back-up member 15, and absorbs collision energy in the process of the collision body 13 intruding into the inside of the test piece 9 due to a frontal collision.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、衝突試験装置に関し、特に、自動車のフロントエンド部における車体骨格部材であるフロントサイドメンバーとバンパーリンフォースの衝突性能を評価する前面衝突試験に用いる衝突試験装置に関する。 The present invention relates to a collision test apparatus, and more particularly to a collision test apparatus used for a frontal collision test for evaluating the collision performance between a front side member which is a vehicle body skeleton member and a bumper reinforcement in a front end portion of an automobile.

通常、自動車の衝突試験においては、実車の代わりに一定の速度及び重量による運動エネルギーを持った衝突試験用台車を衝突させるものが多い。衝突試験用台車が使用した衝突試験としてよく知られている例には、衝突試験用台車を車両側面に対して衝突させる側面衝突試験、剛体壁を設置した衝突試験用台車を車両後方から衝突させる後面衝突試験等がある。このように、衝突試験用台車を用いた衝突試験は、JNCAP(Japan New Car Assesment Program;自動車アセスメント)等の市販車の衝突安全性能を評価する標準試験方法として確立し、継続的に使用されている。 Usually, in a collision test of an automobile, a dolly for a collision test having kinetic energy at a constant speed and weight is often collided instead of an actual vehicle. Well-known examples of the crash test used by the crash test trolley are the side collision test in which the collision test trolley collides with the side surface of the vehicle, and the collision test trolley with a rigid wall is collided from the rear of the vehicle. There is a rear crash test, etc. In this way, the collision test using the crash test trolley has been established as a standard test method for evaluating the collision safety performance of commercial vehicles such as JNCAP (Japan New Car Assessment Program), and has been continuously used. There is.

自動車の衝突安全性能に関わる車体骨格部材の衝突性能評価においては、実車による衝突試験が実際の衝突事故時の現象を最も確度高く再現することができるとされている。しかしながら、実車による衝突試験は費用や工数が膨大となり、車体骨格部材単体の衝突性能の評価を繰り返し行うには最適とはいえない。 In the collision performance evaluation of vehicle body skeleton members related to the collision safety performance of automobiles, it is said that a collision test with an actual vehicle can reproduce the phenomenon at the time of an actual collision accident with the highest accuracy. However, the collision test using an actual vehicle enormously requires enormous cost and man-hours, and is not optimal for repeatedly evaluating the collision performance of a single vehicle body skeleton member.

そこで、実車を用いずにフロントエンド部における車体骨格部材の衝突性能評価を行うための次善の方法として、例えば特許文献1に開示されているように、衝突性能評価の対象とする被試験体をフレームに搭載又は取り付けた衝突試験用台車を衝突対象に衝突させ、該衝突試験用台車の持つ全運動エネルギーを被試験体に作用させて被試験体の衝突特性を測定する方法が挙げられる。
また、バンパーリンフォース等、車体骨格部材単体の衝突性能を評価する試験としては、静的な荷重による3点曲げ試験や落重試験、高速衝撃試験等が行われている。
Therefore, as the next best method for evaluating the collision performance of the vehicle body skeleton member at the front end portion without using the actual vehicle, for example, as disclosed in Patent Document 1, the test object to be subject to the collision performance evaluation. There is a method in which a collision test trolley mounted or mounted on a frame is made to collide with a collision target, and the total kinetic energy of the collision test trolley is applied to the test object to measure the collision characteristics of the test object.
Further, as a test for evaluating the collision performance of a vehicle body skeleton member such as a bumper reinforcement, a three-point bending test by a static load, a drop weight test, a high-speed impact test and the like are performed.

特開2010−190586号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-190586

実車による前面衝突試験では、バンパーからの衝突荷重を負担し伝達するフロントエンド部の車体骨格部材(フロントサイドメンバー/フレーム、フロントバンパーリンフォース等)が他の機能部品類に囲まれているため、衝突過程でのフロントエンド部における車体骨格部材の変形状況を直接観察することは困難である。 In the frontal collision test with an actual vehicle, the front end body frame members (front side member / frame, front bumper reinforcement, etc.) that bear and transmit the collision load from the bumper are surrounded by other functional parts, resulting in a collision. It is difficult to directly observe the deformation state of the vehicle body skeleton member at the front end portion in the process.

そこで、実車を用いずに衝突性能評価を行う試験としては、衝突時の荷重分担を行うバンパーリンフォース、クラッシュボックス及びフロントサイドメンバーに注目する車体骨格部材や部品を組み立てて実車のフロントエンド部を模擬したものを試験体とし、前述した特許文献1に開示されているように試験体を取り付けた衝突試験用台車を用いる衝突試験や、固定壁に固定した試験体に衝突体としてスチール製の剛体パンチを高速で衝突させる高速衝撃試験機を用いる衝突試験が挙げられる。 Therefore, as a test to evaluate collision performance without using an actual vehicle, the front end part of the actual vehicle is assembled by assembling the body frame members and parts that pay attention to the bumper reinforcement, crash box and front side members that share the load at the time of collision. A simulated body is used as a test body, and as disclosed in Patent Document 1 described above, a collision test using a collision test trolley to which the test body is attached, or a rigid body made of steel as a collision body on a test body fixed to a fixed wall. A collision test using a high-speed impact tester that causes a punch to collide at high speed can be mentioned.

このような試験体を用いた衝突試験は、エンジンをはじめとする駆動系部品や機能系部品等といった内蔵物がないため、衝突過程での実車のフロントエンド部における車体骨格部材の変形過程を直接観察できるというメリットがある。
その一方で、上記のような実車の内蔵物は、実車の衝突時には荷重の一部を分担して衝突エネルギーを吸収するため、衝突試験において実車に衝突させる衝突体がエンジンルーム内に侵入するタイミングを遅らせたり、衝突速度を減速してエンジンルーム内への衝突体の侵入量を減少させるといった役割を担う。また、これら内蔵物のうちラジエーターコア(又はラジエーターモジュール)はフロントバンパー後方に近接して配置されているために、例えばオフセット前面衝突試験においては、衝突体の侵入に対してエンジン前面とフロントバンパー間において衝突エネルギーを吸収し、バンパーリンフォースの局部変形や折損を抑制する効果が期待される。
In a collision test using such a test body, since there are no built-in parts such as an engine or other drive system parts or functional parts, the deformation process of the vehicle body skeleton member at the front end of the actual vehicle during the collision process is directly performed. It has the advantage of being observable.
On the other hand, the internal components of the actual vehicle as described above share a part of the load and absorb the collision energy at the time of the collision of the actual vehicle. It plays a role of delaying the collision speed and reducing the amount of collision objects entering the engine room by reducing the collision speed. In addition, since the radiator core (or radiator module) of these built-in components is arranged close to the rear of the front bumper, for example, in an offset frontal collision test, a collision occurs between the front of the engine and the front bumper against the intrusion of a colliding body. It is expected to have the effect of absorbing energy and suppressing local deformation and breakage of the bumper reinforcement.

しかしながら、このような内蔵物のない試験体を用いた前面衝突試験においては、実車の前面衝突試験では発生しない様なバンパーリンフォースの極端な曲げ変形や折損破壊が頻発していた。そのため、これらを抑制してバンパーリンフォースの変形状態を実車同等に制御するには、試験体に衝突させる衝突体の衝突速度を大幅に減じて衝突試験を行う必要があった。 However, in the frontal collision test using such a test body without built-in components, extreme bending deformation and breakage fracture of the bumper reinforcement, which does not occur in the frontal collision test of an actual vehicle, frequently occur. Therefore, in order to suppress these and control the deformation state of the bumper reinforcement to the same level as the actual vehicle, it was necessary to perform a collision test by significantly reducing the collision speed of the collision body that collides with the test body.

近年、車体骨格部材に採用されることが多い高張力鋼板(ハイテン)を用いたプレス成形部品は、衝突時の変形挙動に衝突速度の影響があることが知られている。そのため、車両の衝突安全性能に係る評価基準の厳格化に伴って高速化する衝突速度に対して、従来の衝突試験では、高張力鋼板をプレス成形した車体骨格部材の衝突性能評価の精度に影響を及ぼしていた。 In recent years, it is known that press-molded parts using high-strength steel plates (high-tensile steel), which are often used for vehicle body skeleton members, are affected by the collision speed on the deformation behavior at the time of collision. Therefore, in contrast to the collision speed, which increases as the evaluation criteria for vehicle collision safety performance become stricter, the conventional collision test affects the accuracy of collision performance evaluation of vehicle body skeleton members press-molded with high-tensile steel plates. Was exerting.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、実車のフロントエンド部における車体骨格部材であるフロントサイドメンバー及びバンパーリンフォースの前面衝突性能を評価するにあたり、高速衝撃試験機を使用し、実車による前面衝突試験に近い衝突速度でのフロントサイドメンバー及びバンパーリンフォースの変形挙動を再現し、その衝突性能評価をすることができる衝突試験装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and in evaluating the frontal collision performance of the front side member and the bumper reinforcement, which are the body frame members in the front end portion of the actual vehicle, a high-speed impact test is performed. It is an object of the present invention to provide a collision test device capable of reproducing the deformation behavior of the front side member and the bumper reinforcement at a collision speed close to the frontal collision test by an actual vehicle and evaluating the collision performance. ..

(1)本発明に係る衝突試験装置は、左右一対のフロントサイドメンバーとその前端側、又は、左右一対のフロントサイドメンバーの前に取り付けたクラッシュボックスとその前端側を連結するバンパーリンフォースとを有してなる試験体が固定壁又は床面に固定され、該固定された試験体の前面に衝突体を衝突させて前面衝突試験を行うものであって、
幅方向に延在し、前記左右一対のフロントサイドメンバーの間に架設されたバックアップ部材と、
該バックアップ部材における前記バンパーリンフォース側に取り付けられ、前面衝突により前記試験体の内側に前記衝突体が侵入する過程における衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収部品と、を有することを特徴とするものである。
(1) The collision test apparatus according to the present invention has a pair of left and right front side members and their front end sides, or a crash box attached in front of a pair of left and right front side members and a bumper reinforcement that connects the front end side thereof. The test piece to be held is fixed to a fixed wall or floor surface, and the colliding body is made to collide with the front surface of the fixed test piece to perform a frontal collision test.
A backup member extending in the width direction and erected between the pair of left and right front side members,
It is characterized by having an energy absorbing component attached to the bumper reinforcement side of the backup member and absorbing collision energy in a process in which the colliding body invades the inside of the test body due to a frontal collision. ..

(2)上記(1)に記載のものにおいて、前記バックアップ部材は、前記フロントサイドメンバーにおけるエンジンマウント取付位置に取り付けられていることを特徴とするものである。 (2) In the one described in (1) above, the backup member is characterized in that it is mounted at an engine mount mounting position on the front side member.

(3)上記(1)又は(2)に記載のものにおいて、前記エネルギー吸収部品は、ハニカム構造体を有することを特徴とするものである。 (3) In the above-mentioned (1) or (2), the energy absorbing component is characterized by having a honeycomb structure.

本発明においては、左右一対のフロントサイドメンバーとその前端側、又は、左右一対のフロントサイドメンバーの前に取り付けたクラッシュボックスとその前端側を連結するバンパーリンフォースとを有してなる試験体が固定壁又は床面に固定され、該固定された試験体の前面に衝突体を衝突させて前面衝突試験を行うものであって、前記左右一対のフロントサイドメンバーの間に架設されたバックアップ部材と、該バックアップ部材における前記バンパーリンフォース側に取り付けられ、前記衝突体が前面衝突した後に前記試験体の内側に侵入する過程における衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収部品と、が設けられていることにより、実車による前面衝突試験と同等の衝突速度での前面衝突試験においても、前記バンパーリンフォースの過度な変形や前記試験体内への前記衝突体の侵入を抑制することができ、実車による前面衝突試験に近い衝突速度でのフロントサイドメンバー及びバンパーリンフォースの変形挙動を再現し、その衝突性能評価をすることができる。 In the present invention, a test body having a pair of left and right front side members and their front end side, or a crash box attached in front of a pair of left and right front side members and a bumper reinforcement for connecting the front end side thereof. A frontal collision test is performed by colliding a colliding body with the front surface of the fixed test body, which is fixed to a fixed wall or a floor surface, and a backup member erected between the pair of left and right front side members. An energy absorbing component that is attached to the bumper reinforcement side of the backup member and absorbs collision energy in the process of invading the inside of the test body after the collision body collides in front is provided. Even in the frontal collision test at the same collision speed as the frontal collision test with the actual vehicle, it is possible to suppress excessive deformation of the bumper reinforcement and the invasion of the colliding body into the test body, and it is suitable for the frontal collision test with the actual vehicle. It is possible to reproduce the deformation behavior of the front side member and bumper reinforcement at a close collision speed and evaluate the collision performance.

本発明の実施の形態に係る衝突試験装置の具体的な構成を示す上面図である。It is a top view which shows the specific structure of the collision test apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る衝突試験装置の概要を示す上面図である。It is a top view which shows the outline of the collision test apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る衝突試験装置におけるエネルギー吸収部品の具体例であるハニカム構造体を示す図である((a)平面図、(b)斜視図)。It is a figure which shows the honeycomb structure which is a specific example of the energy absorption component in the collision test apparatus which concerns on embodiment of this invention ((a) plan view, (b) perspective view). 本発明の実施の形態に係る衝突試験装置におけるエネルギー吸収部品の具体例とその取り付け状態を説明する側面図である。It is a side view explaining the specific example of the energy absorption component in the collision test apparatus which concerns on embodiment of this invention, and its mounting state.

本発明の実施の形態に係る衝突試験装置1に関して、図1及び図2の上面図に示すように、実車のフロントエンド部を模擬した試験体9を固定壁11に固定して衝突体13をオフセット衝突させることにより、実車によるオフセット前面衝突試験を模擬して試験体9の変形挙動を直接観測する場合を例として、以下に説明する。 Regarding the collision test device 1 according to the embodiment of the present invention, as shown in the top views of FIGS. 1 and 2, the test body 9 simulating the front end portion of the actual vehicle is fixed to the fixed wall 11 to form the collision body 13. An example of directly observing the deformation behavior of the test body 9 by simulating an offset frontal collision test using an actual vehicle by causing an offset collision will be described below.

本発明の実施の形態に係る衝突試験装置1の例は、図1に示すように、フロントサイドメンバー3とクラッシュボックス5とバンパーリンフォース7を有してなる試験体9が固定壁11に固定され、該固定された試験体9の前面に衝突体13を衝突させ、試験体9の前面衝突試験を行うものであって、バックアップ部材15と、エネルギー吸収部品17と、を備えたものである。 In the example of the collision test apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a test body 9 having a front side member 3, a crash box 5, and a bumper energy 7 is fixed to a fixed wall 11. The collision body 13 is made to collide with the front surface of the fixed test body 9 to perform a frontal collision test of the test body 9, and the backup member 15 and the energy absorbing component 17 are provided. ..

試験体9は、前後方向に延在する左右一対のフロントサイドメンバー3と、フロントサイドメンバー3の前端に取り付けたクラッシュボックス5と、幅方向に延在してクラッシュボックス5の前端側を連結するバンパーリンフォース7とを有してなるものであり、実車におけるフロントエンド部を模擬したものである。 The test body 9 connects a pair of left and right front side members 3 extending in the front-rear direction, a crash box 5 attached to the front end of the front side member 3, and a front end side of the crash box 5 extending in the width direction. It has a bumper reinforcement 7 and simulates the front end portion of an actual vehicle.

試験体9に用いる車体骨格部材や部品は任意に選択することができるが、実車による前面衝突試験において衝突荷重をキャビンに伝達するためのルートとなるフロントサイドメンバー3及びバンパーリンフォース7は最低限必要とする。 The vehicle body skeleton members and parts used for the test body 9 can be arbitrarily selected, but the front side member 3 and the bumper reinforcement 7 which are the routes for transmitting the collision load to the cabin in the frontal collision test with the actual vehicle are the minimum. I need.

また、試験体9は、フロントサイドメンバー3の前端にクラッシュボックス5が取り付けられたものであることが好ましいが、クラッシュボックス5を必ずしも要するものではなく、バンパーリンフォース7が、フロントサイドメンバー3の前端側を連結するものであってもよい。
そして、試験体9は、エプロン、アッパーメンバー、サスペンションタワー(スプリングハウス)等の周辺部品を必要に応じて付加したものとすることも可能である。
Further, it is preferable that the test body 9 has a crash box 5 attached to the front end of the front side member 3, but the crash box 5 is not always required, and the bumper reinforcement 7 is a front side member 3. The front end side may be connected.
The test body 9 may be provided with peripheral parts such as an apron, an upper member, and a suspension tower (spring house), if necessary.

固定壁11は、試験体9を固定するものであり、例えば、コンクリート壁や鉄鋼構造体などを用いることができる。 The fixed wall 11 fixes the test body 9, and for example, a concrete wall or a steel structure can be used.

固定壁11に試験体9を固定するにあたり、例えば、図1に示すように、固定壁11におけるフロントサイドメンバー3の後端側を固定する取付部に荷重計19を設置することにより、試験体9に衝突体13が衝突する過程における荷重を計測することができる。 When fixing the test body 9 to the fixed wall 11, for example, as shown in FIG. 1, the test body is installed by installing a load meter 19 on the mounting portion for fixing the rear end side of the front side member 3 on the fixed wall 11. The load in the process in which the colliding body 13 collides with 9 can be measured.

衝突体13は、図1に示すように、固定壁11に固定された試験体9の前面に衝突させるものであり、例えば、図2に示すように、射出装置21により駆動される。 As shown in FIG. 1, the colliding body 13 collides with the front surface of the test body 9 fixed to the fixed wall 11, and is driven by the injection device 21 as shown in FIG. 2, for example.

射出装置21としては、衝突体13の駆動に油圧やガス圧などを使用した装置が適しており、実車の前面衝突試験相当の衝突速度で衝突体13を水平方向に射出・運動させることができるものであれば、特段の制約はない。 As the injection device 21, a device using hydraulic pressure, gas pressure, or the like for driving the collision body 13 is suitable, and the collision body 13 can be ejected and moved in the horizontal direction at a collision speed equivalent to a frontal collision test of an actual vehicle. If it is, there are no particular restrictions.

また、射出装置21として、衝突体13を落重させるタイプの装置を用いて衝突体13を駆動してもよい。もっとも、落重タイプの射出装置21を適用する場合、衝突エネルギーやエネルギーの制御に制約が大きく、衝突体13を所定の衝突速度で運動させる速度制御機構を備えたものであることを要する。 Further, as the injection device 21, the colliding body 13 may be driven by using a device of a type that drops the colliding body 13. However, when the drop-down type injection device 21 is applied, there are many restrictions on the control of collision energy and energy, and it is necessary to have a speed control mechanism for moving the colliding body 13 at a predetermined collision speed.

バックアップ部材15は、幅方向に延在し、左右一対のフロントサイドメンバー3の間に架設されたものであり、エネルギー吸収部品17を固定して衝突時の反力を与える。
バックアップ部材15には、例えば、鋼製又はアルミ製の角管(コラム材)を用いることができる。もっとも、バックアップ部材15は、その曲げ断面強度がバンパーリンフォース7の強度と同等以上であれば、形状や板厚等に特段の制約はない。
The backup member 15 extends in the width direction and is erected between a pair of left and right front side members 3, and fixes the energy absorbing component 17 to give a reaction force at the time of a collision.
For the backup member 15, for example, a steel or aluminum square tube (column material) can be used. However, as long as the bending cross-sectional strength of the backup member 15 is equal to or higher than the strength of the bumper reinforcement 7, there are no particular restrictions on the shape, plate thickness, or the like.

また、バックアップ部材15は、実車のフロントエンド部に搭載されたエンジン前面を想定したものであり、フロントサイドメンバー3におけるエンジンマウント取付位置3a(図1)に架設することが好まく、例えば、ボルト固定により架設すればよい。このとき、バックアップ部材15とフロントサイドメンバー3との間にエンジンマウント(図示なし)を設けてもよいが、エンジンマウントを必ずしも要するものではない。 Further, the backup member 15 assumes the front surface of the engine mounted on the front end portion of the actual vehicle, and is preferably installed at the engine mount mounting position 3a (FIG. 1) of the front side member 3, for example, a bolt. It may be erected by fixing. At this time, an engine mount (not shown) may be provided between the backup member 15 and the front side member 3, but the engine mount is not always required.

エネルギー吸収部品17は、バンパーリンフォース7よりも後方に配置されるようにバックアップ部材15に取り付けられ、前面衝突により試験体9の内側に衝突体13が侵入する過程における衝突エネルギーを吸収するものであり、実車のラジエーターコア等の内蔵物を想定したものである。 The energy absorbing component 17 is attached to the backup member 15 so as to be arranged behind the bumper reinforcement 7, and absorbs the collision energy in the process in which the colliding body 13 invades the inside of the test body 9 due to a frontal collision. Yes, it is intended for built-in components such as the radiator core of the actual vehicle.

ラジエーターコアは、通常、アルミ製の放熱板に冷却液が流れる細管が配設された構造であり、フロントサイドメンバー3やバンパーリンフォース7などの骨格部材と比較して変形強度は低い。そのため、エネルギー吸収部品17は、衝突時に高い反力が発生しない構造とすることが望ましい。エネルギー吸収部品17に適した構造として、図3に例示するようなハニカム構造体23が挙げられる。 The radiator core usually has a structure in which a thin tube through which a cooling liquid flows is arranged on an aluminum heat sink, and its deformation strength is lower than that of a skeleton member such as a front side member 3 or a bumper reinforcement 7. Therefore, it is desirable that the energy absorbing component 17 has a structure that does not generate a high reaction force at the time of collision. As a structure suitable for the energy absorbing component 17, a honeycomb structure 23 as illustrated in FIG. 3 can be mentioned.

ハニカム構造体23は、アルミ天板23aを挟んでアルミニウム製の複数のアルミハニカムコア23bが積み重ねられ、底部にアルミベース板23cと木製積層パネル23dが設けられたものである。 The honeycomb structure 23 is formed by stacking a plurality of aluminum honeycomb cores 23b made of aluminum with an aluminum top plate 23a interposed therebetween, and providing an aluminum base plate 23c and a wooden laminated panel 23d at the bottom thereof.

アルミハニカムコア23bは、汎用的に入手可能であり、多様な構造のものが市販されているため、1回の衝突試験での使用により廃却されるエネルギー吸収部品17には好適である。 Since the aluminum honeycomb core 23b is widely available and has various structures on the market, it is suitable for the energy absorbing component 17 which is discarded by being used in one collision test.

そして、ハニカム構造体23は、図4の側面図に示すように、バンパーリンフォース7よりも後方に配置されるようにアルミベース板23cとバックアップ部材15とをボルト固定により取り付ければよい。このとき、アルミベース板23cとバックアップ部材15との間に木製積層パネル23dが介在していることで、衝突による衝撃がバックアップ部材15に伝わるのを緩和することができて好ましい。 Then, as shown in the side view of FIG. 4, the honeycomb structure 23 may be attached by fixing the aluminum base plate 23c and the backup member 15 with bolts so as to be arranged behind the bumper reinforcement 7. At this time, it is preferable that the wooden laminated panel 23d is interposed between the aluminum base plate 23c and the backup member 15 so that the impact due to the collision can be alleviated from being transmitted to the backup member 15.

エネルギー吸収部品17の寸法及び形状は、幅方向についてはフロントサイドメンバー3、クラッシュボックス5及びバンパーリンフォース7の取付ブラケットと干渉せず、高さ方向については床面と干渉しなければ、自由に設定することはできる。 The dimensions and shape of the energy absorbing component 17 are free as long as they do not interfere with the mounting brackets of the front side member 3, the crash box 5 and the bumper reinforcement 7 in the width direction and the floor surface in the height direction. It can be set.

もっとも、前面衝突試験においてはバンパーリンフォース7を介して試験体9の内部に衝突体13が侵入することから、エネルギー吸収部品17の形状及び寸法は、バンパーリンフォース7の高さ方向の寸法から大きく離れることは好ましくない。 However, in the frontal collision test, since the collision body 13 invades the inside of the test body 9 through the bumper reinforcement 7, the shape and dimensions of the energy absorbing component 17 are based on the height direction of the bumper reinforcement 7. It is not desirable to leave a large distance.

以上、本実施の形態に係る衝突試験装置1によれば、固定壁11に固定された試験体9に衝突体13が衝突して試験体9の内部に侵入する過程において、試験体9のフロントサイドメンバー3に架設されたバックアップ部材15におけるバンパーリンフォース7側に取り付けられたエネルギー吸収部品17により衝突エネルギーの一部を吸収することができるため、バンパーリンフォース7の極端な曲げ変形や折損破壊を抑制することができる。これにより、バンパーリンフォース7の極端な曲げ変形の発生と衝突体13の侵入が過大となるオフセット前面衝突試験であっても、衝突速度を減速せず、実車による前面衝突試験により近い衝突速度でのフロントサイドメンバー3及びバンパーリンフォース7の変形状態を直接観察することができる。 As described above, according to the collision test apparatus 1 according to the present embodiment, in the process in which the collision body 13 collides with the test body 9 fixed to the fixed wall 11 and invades the inside of the test body 9, the front of the test body 9 Since a part of the collision energy can be absorbed by the energy absorbing component 17 attached to the bumper reinforcement 7 side in the backup member 15 erected on the side member 3, the bumper reinforcement 7 is extremely bent and deformed or broken. Can be suppressed. As a result, even in the offset frontal collision test in which the occurrence of extreme bending deformation of the bumper reinforcement 7 and the intrusion of the colliding body 13 become excessive, the collision speed is not reduced and the collision speed is closer to that of the frontal collision test by the actual vehicle. The deformed state of the front side member 3 and the bumper collision force 7 can be directly observed.

さらに、試験体9のみを交換することで、試験条件等を変更して試験体9の前面衝突試験を繰り返し行うことが可能となり、実車による前面衝突試験に比べて費用や工数を低減することができる。 Furthermore, by replacing only the test body 9, it is possible to repeat the frontal collision test of the test body 9 by changing the test conditions and the like, and the cost and man-hours can be reduced as compared with the frontal collision test using an actual vehicle. can.

なお、本発明に係る衝突試験装置は、衝突体の衝突による試験体の変形過程を撮影する高速度カメラを備えたものであってもよく、例えば、衝突地点の周囲に複数視野の高速度カメラを配置するとよい。
そして、試験体の衝突過程及び変形推移は、複数視野の高速度カメラによる撮影と、固定壁における試験体の取付部に設置した荷重計による反力等を測定する。このように、本発明に係る衝突試験装置によれば、試験体の内蔵物が少なく衝突過程におけるフロントサイドメンバーとバンパーリンフォースの見通しがよく、上面・下面及び衝突外側面からの同時撮影が可能であり、荷重計と同期した分析が可能となる。
The collision test apparatus according to the present invention may be provided with a high-speed camera that captures the deformation process of the test body due to the collision of the collision body. For example, a high-speed camera having a plurality of fields of view around the collision point. Should be placed.
Then, the collision process and deformation transition of the test body are measured by taking a picture with a high-speed camera having a plurality of fields of view and measuring the reaction force by a load meter installed at the mounting portion of the test body on the fixed wall. As described above, according to the collision test apparatus according to the present invention, there are few built-in parts of the test body, the front side member and the bumper reinforcement in the collision process have good visibility, and simultaneous imaging from the upper surface / lower surface and the outer surface of the collision is possible. Therefore, analysis synchronized with the load meter is possible.

なお、上記の説明は、図1に示すように、試験体9が固定壁11に固定された態様のものであったが、本発明は、試験体が床面に固定、すなわち、試験体におけるフロントサイドメンバーの後端側が床面に取り付けられた態様のものであってもよい。 In the above description, as shown in FIG. 1, the test body 9 was fixed to the fixed wall 11, but in the present invention, the test body is fixed to the floor surface, that is, in the test body. The rear end side of the front side member may be attached to the floor surface.

本発明に係る衝突試験装置の具体的な実施例として、小型乗用車を想定したフロントエンド部の車体骨格部材の衝突性能評価を行う場合について、図1及び図2に基づいて、以下に説明する。 As a specific example of the collision test device according to the present invention, a case of evaluating the collision performance of the vehicle body skeleton member of the front end portion assuming a small passenger car will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

まず、対象とする小型乗用車のフロントエンド部を模擬した試験体9を作製する。
試験体9には、フロントバンパーアッシー(バンパーリンフォース7及びクラッシュボックス5)と車体左側(LH側)及び車体右側(RH側)それぞれのフロントサイドメンバーアッシーの補給部品を入手し、これらをスポット溶接及びアーク溶接で組み立てたものを使用する。ここで、試験体9のフロントサイドメンバー3には、フロントサイドメンバーアッシーのフロント側ストレート部のみを切断したものを用いる。そして、切断したフロントサイドメンバー3の切断面にタブ板25をアーク溶接し、固定壁11へのボルト取付部とする。
First, a test body 9 simulating the front end portion of the target small passenger car is prepared.
For the test body 9, we obtained spare parts for the front bumper assembly (bumper reinforcement 7 and crash box 5) and the front side member assembly on the left side (LH side) and right side (RH side) of the vehicle body, and spot-welded them. Use the one assembled by arc welding. Here, as the front side member 3 of the test body 9, only the front side straight portion of the front side member assembly is cut off. Then, the tab plate 25 is arc-welded to the cut surface of the cut front side member 3 to serve as a bolt attachment portion to the fixed wall 11.

バックアップ部材15は、100mm×100mm×t4.0mmの角型鋼管の両端部にボルト取付用のブラケットを溶接したものとする。そして、LH側とRH側のフロントサイドメンバー3の間に、市販の補給部品であるエンジンマウント・ブラケットを介してフロントサイドメンバー3におけるエンジンマウント取付位置3aにバックアップ部材15を架設する。 The backup member 15 is assumed to have bolt mounting brackets welded to both ends of a 100 mm × 100 mm × t4.0 mm square steel pipe. Then, the backup member 15 is erected between the front side member 3 on the LH side and the front side member 3 on the RH side at the engine mount mounting position 3a on the front side member 3 via an engine mount bracket which is a commercially available spare part.

エネルギー吸収部品17には、図3に示すハニカム構造体23を適用する。
ハニカム構造体23は、アルミ天板23a(板厚0.4mm)を介してアルミハニカムコア23b(材質5052、厚み46μm、セルサイズd=6.3mm、高さ50mm)を接着接合及び積層し、底部にはアルミベース板23c(材質5052-O、板厚3.0mm)と木製積層パネル23d(板厚18mm)を設けたものである。
このように製作されたハニカム構造体23は、図4の側面図に示すように、木製積層パネル23dを介してバックアップ部材15の前端部にアルミベース板23cをボルト固定することにより取り付けられる。
The honeycomb structure 23 shown in FIG. 3 is applied to the energy absorbing component 17.
The honeycomb structure 23 has an aluminum honeycomb core 23b (material 5052, thickness 46 μm, cell size d = 6.3 mm, height 50 mm) bonded and laminated via an aluminum top plate 23a (plate thickness 0.4 mm) on the bottom. Is provided with an aluminum base plate 23c (material 5052-O, plate thickness 3.0 mm) and a wooden laminated panel 23d (plate thickness 18 mm).
As shown in the side view of FIG. 4, the honeycomb structure 23 manufactured in this way is attached by bolting the aluminum base plate 23c to the front end portion of the backup member 15 via the wooden laminated panel 23d.

次に、バックアップ部材15とエネルギー吸収部品であるハニカム構造体23とが設けられた試験体9を、固定壁11に取り付ける。 Next, the test body 9 provided with the backup member 15 and the honeycomb structure 23 which is an energy absorbing component is attached to the fixed wall 11.

衝突体13は、スチール製で重量500kg(衝突面寸法W600mm×H250mm)のものを用いる。衝突体13のレイアウトは、試験体9の幅方向中心線から右側に300mmオフセットした位置が衝突体13の軌跡中心線(運動方向)となるようにする。 The collision body 13 is made of steel and has a weight of 500 kg (collision surface dimensions W600 mm × H250 mm). The layout of the colliding body 13 is such that the position offset to the right by 300 mm from the center line in the width direction of the test body 9 is the locus center line (movement direction) of the colliding body 13.

続いて、固定壁11に固定された試験体9の前面に、衝突体13を衝突させる。本実施例では、衝突体13の衝突速度は、54km/hとする。 Subsequently, the colliding body 13 is made to collide with the front surface of the test body 9 fixed to the fixed wall 11. In this embodiment, the collision speed of the colliding body 13 is 54 km / h.

そして、本実施例では、衝突地点の上方と右側方に複数視野の高速度カメラを配置し、衝突前後における試験体9の変形状況を高速度カメラで撮影記録した。 Then, in this embodiment, high-speed cameras having a plurality of fields of view are arranged above and to the right of the collision point, and the deformation state of the test body 9 before and after the collision is photographed and recorded by the high-speed camera.

このように、本実施例に係るオフセット前面衝突における車体骨格部材の性能評価によれば、例えば、試験体9の左右両側のフロントサイドメンバー3の材料を変更したり、試験体9のうち、オフセット衝突側のフロントサイドメンバー3の一部を材料変更して試作したものに入れ替え、フロントサイドメンバー3の衝突性能に対する材料の影響を評価することができる。また、バンパーリンフォース7においても材料を変更して衝突性能に対する材料の影響を評価することができる。 As described above, according to the performance evaluation of the vehicle body skeleton member in the offset frontal collision according to the present embodiment, for example, the materials of the front side members 3 on the left and right sides of the test body 9 can be changed, or the offset of the test body 9 can be changed. A part of the front side member 3 on the collision side can be replaced with a prototype by changing the material, and the influence of the material on the collision performance of the front side member 3 can be evaluated. Further, in the bumper reinforcement 7, the material can be changed and the influence of the material on the collision performance can be evaluated.

1 衝突試験装置
3 フロントサイドメンバー
3a エンジンマウント取付位置
5 クラッシュボックス
7 バンパーリンフォース
9 試験体
11 固定壁
13 衝突体
15 バックアップ部材
17 エネルギー吸収部品
19 荷重計
21 射出装置
23 ハニカム構造体
23a アルミ天板
23b アルミハニカムコア
23c アルミベース板
23d 木製積層パネル
25 タブ板
1 Crash test equipment 3 Front side member 3a Engine mount mounting position 5 Crash box 7 Bumper reinforcement 9 Specimen 11 Fixed wall 13 Collision body 15 Backup member 17 Energy absorption parts 19 Load meter 21 Injection device 23 Honeycomb structure 23a Aluminum top plate 23b Aluminum honeycomb core 23c Aluminum base plate 23d Wooden laminated panel 25 Tab plate

Claims (3)

左右一対のフロントサイドメンバーとその前端側、又は、左右一対のフロントサイドメンバーの前に取り付けたクラッシュボックスとその前端側を連結するバンパーリンフォースとを有してなる試験体が固定壁又は床面に固定され、該固定された試験体の前面に衝突体を衝突させて前面衝突試験を行う衝突試験装置であって、
幅方向に延在し、前記左右一対のフロントサイドメンバーの間に架設されたバックアップ部材と、
該バックアップ部材における前記バンパーリンフォース側に取り付けられ、前面衝突により前記試験体の内側に前記衝突体が侵入する過程における衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収部品と、を有することを特徴とする衝突試験装置。
A test piece having a pair of left and right front side members and their front end side, or a crash box attached in front of a pair of left and right front side members and a bumper reinforcement connecting the front end side thereof is a fixed wall or floor surface. It is a collision test device that is fixed to and performs a frontal collision test by colliding a collision body with the front surface of the fixed test body.
A backup member extending in the width direction and erected between the pair of left and right front side members,
A collision test apparatus having an energy absorbing component attached to the bumper reinforcement side of the backup member and absorbing collision energy in a process in which the collision body invades the inside of the test body due to a frontal collision. ..
前記バックアップ部材は、前記フロントサイドメンバーにおけるエンジンマウント取付位置に取り付けられていることを特徴とする請求項1記載の衝突試験装置。 The collision test device according to claim 1, wherein the backup member is mounted at an engine mount mounting position on the front side member. 前記エネルギー吸収部品は、ハニカム構造体を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の衝突試験装置。

The collision test apparatus according to claim 1 or 2, wherein the energy absorbing component has a honeycomb structure.

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