JP4529826B2

JP4529826B2 - Ｍｄｂ試験に用いる衝撃吸収体の形成方法

Info

Publication number: JP4529826B2
Application number: JP2005203418A
Authority: JP
Inventors: 貴大馬越
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2025-07-12
Also published as: JP2007024084A

Description

本発明は、車両の衝突試験のうちＭＤＢ試験に用いるムービング台車の前面に設ける衝撃吸収体の形成方法に関する。

車両の衝突試験としては、ＭＤＢ(Moving Deformable Barrier)試験が知られているが、このＭＤＢ試験は試験用のムービング台車の前面に衝撃吸収体(Deformable Barrier)を設け、そのムービング台車を被試験車両に衝突させることにより、衝撃吸収体によって実車両衝突時の車体反力特性（衝撃吸収度）を近似的に再現させるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３４０７２８号公報（第２頁、第２図）

しかしながら、かかる従来のＭＤＢ試験に用いられる衝撃吸収体は、実際の車体反力特性を車両前後方向のみに近似模擬するようにしてあるため、車両左右方向には均一な衝撃吸収となり、実際の車体反力特性を正確に模擬することが困難となる。

そこで、本発明は車両前後方向のみならず車両左右方向の車体反力特性の再現を可能として、衝突時の実際の車体反力特性をより正確に模擬できるＭＤＢ試験に用いる衝撃吸収体の形成方法を提供するものである。

本発明のＭＤＢ試験に用いる衝撃吸収体の形成方法は、前面に衝撃吸収体を設けたムービング台車を被試験車両に衝突させて、実車両の車体反力特性に近似模擬させる車両のＭＤＢ試験に用いる衝撃吸収体の形成方法において、衝撃吸収体を親ハニカムとコアハニカムで構成するにあたって、それら親ハニカムとコアハニカムとをそれぞれのハニカム構造材のセルサイズまたは箔厚を変化させて個別に製作するハニカム形成工程と、製作した各ハニカムを酸性の液体槽に浸漬して、車両前後方向に浸食させる酸性浸食工程と、親ハニカムのコアハニカムを埋込む部分の外側周辺のハニカムセルに充填材を注入する充填材注入工程と、充填材が固化した後に親ハニカムのコアハニカムを埋込む部分をくり抜き加工する埋込み部分くり抜き工程と、親ハニカムのくり抜き加工部分にコアハニカムを埋込んで接着固定するコアハニカム埋込み工程と、を備えたことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、車体反力特性を車体前後方向のみならず車体左右方向に近似模擬させて実際のＭＤＢ試験に適した衝撃吸収体を、簡単に製作することができる。

以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。

図１〜図１０は本発明におけるＭＤＢ試験に用いる衝撃吸収体の第１実施形態を示し、図１は衝撃吸収体を取り付けたムービング台車の側面図、図２はフルラップ前面衝突試験の場合の試験前車両配置状況の側面図、図３は衝撃吸収体の斜視図、図４は図３中Ａ−Ａ線に沿った断面図であり、図５は親ハニカムのＰ−Ｄ特性図、図６はコアハニカムのＰ−Ｄ特性図である。

また、図７は（ａ）に衝撃吸収体のハニカム形成工程と（ｂ）に酸性浸食工程と（ｃ）に充填材注入工程とを示す説明図、図８は埋込み部分くり抜き工程を併せて示す図７（ｃ）中Ｂ部の拡大図、図９は（ａ）に充填材の注入状態と（ｂ）にくり抜き状態とを示す図８中Ｃ部の拡大図、図１０はコアハニカム埋込み工程を示す図７（ｃ）中Ｂ部に対応した拡大断面図である。

本実施形態のＭＤＢ試験に用いる衝撃吸収体１は、図１に示すようにムービング台車１０の前面に設置され、該衝撃吸収体１を設けたムービング台車１０を、図２に示すように被試験車両１１に前面衝突させてＭＤＢ試験を行うようになっている。

前記ムービング台車１０は、衝突試験に耐え得る十分な剛性を備えた可動式台車であり、ＮＣＡＰ(New Car Assessment)やＩＩＨＳ(Insurance Institute for Highway Safety)といった通常のＭＤＢを用いる試験に使用される台車と同一の仕様となっている。

そして、ムービング台車１０の前方に配置した取付面１０ａに、車両エンジンコンパートメント部およびキャビン部などの車体反力特性を車両前後方向および車両左右方向に近似模擬した前記衝撃吸収体１を取り付けてある。

このとき、車体反力を模擬する対象車両の重量に応じて、ムービング台車１０にはバランスウエイトが載せられ、試験時のムービング台車１０の重量を調節するようになっている。

また、ＭＤＢ試験の形態としては、図２に示すフルラップ前面衝突に限ることなく、オフセット前面衝突、側面衝突、フルラップ後面衝突やオフセット後面衝突などの各種試験方法がある。

前記衝撃吸収体１は、図３，図４に示すように親ハニカム２とコアハニカム３とによる複数のハニカム構造体４で形成し、これら親ハニカム２とコアハニカム３の相対位置や強度特性を調整して、実車両の前後方向および左右方向の車体反力特性に近似模擬させるようにしている。

本実施形態のハニカム構造体４では、親ハニカム２とコアハニカム３とは車体反力特性を個別に有しており、親ハニカム２は、特定の車体構造対象としてのフロントサイドメンバを除くエンジンコンパートメント部全体およびキャビン部の車体反力特性を近似模擬するように設定してあり、また、前記コアハニカム３は、前記フロントサイドメンバ（特定の車体構造対象）の車体反力特性を近似模擬させてある。

また、前記コアハニカム３は、エンジンコンパートメント部に左右一対設けられる関係上２つ設けてある。

親ハニカム２およびコアハニカム３は、それぞれアルミ合金などの材料を用いたハニカム構造材で製作され、親ハニカム２とコアハニカム３を構成するハニカム構造材のセルサイズまたは箔厚などを調整することで、親ハニカム２とコアハニカム３のそれぞれの圧縮強度、クラッシュストレングスやせん断強度といった強度的な標準性能に差を設けて、車両左右方向の圧力特性を局所的に変化させてある。

車両前後方向に対して圧力特性に差を設ける手段としては、例えば酸性の液体を用いてハニカム構造材を車両前後方向に浸食させることで実現可能となる。

図５は前記親ハニカム２が有する圧力特性（Ｐ−Ｄ特性）αを、縦軸にＰ（圧力）と横軸にＤ（変位）を取って（図３参照）示す。これはマルチ・ロードセルバリアを用いたフルラップ前面衝突試験のバリア荷重から、エンジンコンパートメント部全体（フロントサイドメンバを除く）およびキャビン部の車体反力を抽出して圧力特性に変換したものを、ハニカムのＰ−Ｄ特性αに置き換えて示す。

図６は前記コアハニカム３が有する圧力特性（Ｐ−Ｄ特性）βを示し、これは図５と同様にマルチ・ロードセルバリアを用いたフルラップ前面衝突試験のバリア荷重から、エンジンコンパートメント部の内、フロントサイドメンバの車体反力を抽出して圧力特性に変換したものを、ハニカムのＰ−Ｄ特性βに置き換えて示す。

従って、前記図５，図６に示す圧力特性を、それぞれ対応する親ハニカム２およびコアハニカム３のＰ−Ｄ特性α，βに適切に置き換えることで、車両前後方向の車体反力特性を正確に模擬することが可能となる。

また、前記図５，図６に示したＰ−Ｄ特性α，βは、フルラップ前面衝突試験によって抽出したものであるが、そのフルラップ前面衝突試験に限るものでは無く、車体反力特性を抽出できる試験形態であればよく、ＴＲＬバリアを用いたフルラップ前面衝突試験やオフセット前面衝突試験から特性を抽出してもよい。

前記衝撃吸収体１を親ハニカム２とコアハニカム３で形成するにあたって本実施形態の衝撃吸収体の形成方法は、図７（ａ）に示すように親ハニカム２とコアハニカム３とを、それぞれのハニカム構造材のセルサイズまたは箔厚を変化させて個別に製作（ハニカム形成工程）し、そして、図７（ｂ）に示すように製作した各ハニカム２，３を酸性の液体Ｌを溜めた液体槽５に浸漬して、車両前後方向に浸食（酸性浸食工程）させ、その後、図７（ｃ），図８に示すように親ハニカム２のコアハニカム３を埋込む部分２ａの外側周辺２ｂのハニカムセルＨｃに充填材６を注入（充填材注入工程）する。

前記充填材注入工程では、親ハニカム２のコアハニカム３を埋込む部分２ａの外側周辺２ｂに跨がる特定ハニカムセルＨｃ１に充填材６を注入する（図９参照）。

そして、図８中ハッチング部分で示すように、前記充填材６が固化した後に親ハニカム２のコアハニカム３を埋込む部分２ａをくり抜き加工（埋込み部分くり抜き工程）し、次いで、図１０に示すように親ハニカム２のくり抜き部分にコアハニカム３を埋込んで接着固定（コアハニカム埋込み工程）する。

前記埋込み部分くり抜き工程では、親ハニカム２の前記埋込み部分２ａの外側周辺２ｂに沿って切断することになるが、くりぬいた状態では図９（ｂ）に示すように充填材６を注入した特定ハニカムセルＨｃ１が切断されている。

前記充填材６として発泡ウレタンを用いることができるが、勿論これに限ることなく、ハニカムセル構造が切断された際にハニカムセル構造の強度低下を抑制するとともに、親ハニカム２とコアハニカム３との接着面が減少するのを防止できる充填材であればよく、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂やセルロース繊維樹脂などを用いることができる。

以上の構成により本実施形態によれば、衝撃吸収体１を親ハニカム２とコアハニカム３で構成し、これら親ハニカム２とコアハニカム３の相対位置や強度特性を調整して、実車両の前後方向および左右方向の車体反力特性に近似模擬させたので、実車両のエンジンコンパートメント部やキャビン部などの車体反力特性を車両前後方向のみならず車体左右方向に近似模擬させて、実際の車体反力特性をより正確に再現することができる。

また、前記親ハニカム２を、フロントサイドメンバ（特定の車体構造対象）を除くエンジンコンパートメント部全体およびキャビン部の車体反力特性を近似模擬し、コアハニカム３は、前記フロントサイドメンバ（特定の車体構造対象）の車体反力特性を近似模擬したので、車両左右方向の車体反力特性を局所的に変化させて、実車両の車体反力特性により近似させることができるとともに、親ハニカム２の大きさを変えることで、模擬の対象となる車両の種類を変更することができる。

更に、衝撃吸収体１の形成方法は、親ハニカム２とコアハニカム３とを、それぞれのハニカム構造材のセルサイズまたは箔厚を変化させて個別に製作（ハニカム形成工程）し、製作した各ハニカム２，３を酸性の液体Ｌを溜めた液体槽５に浸漬して、車両前後方向に浸食（酸性浸食工程）させ、親ハニカム２のコアハニカム３を埋込む部分２ａの外側周辺２ｂのハニカムセルＨｃに充填材６を注入（充填材注入工程）し、充填材６が固化した後に親ハニカム２のコアハニカム３を埋込む部分２ａをくり抜き加工（埋込み部分くり抜き工程）し、親ハニカム２のくり抜き部分にコアハニカム３を埋込んで接着固定（コアハニカム埋込み工程）したので、車体反力特性を車体前後方向のみならず車体左右方向に近似模擬させて実際のＭＤＢ試験に適した衝撃吸収体１を、簡単に製作することができる。

図１１は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図１１は衝撃吸収体の図４に対応した断面図である。

本実施形態の衝撃吸収体１Ａは、基本的に第１実施形態と同様の構成となり、親ハニカム２とコアハニカム３とによって製作されるが、コアハニカム３は模擬の対象となる車体の特性に応じてコアハニカム構造体の設定個数および親ハニカム２に対するコアハニカム３の相対配置などを変更することで、車両左右方向の車体反力特性を模擬の対象となる車両毎に正確に抽出することが可能となる。

そこで、本実施形態のコアハニカム３で特定される車体構造対象として、第１実施形態に示したフロントサイドメンバ以外にバンパーレインフォースやサブフレームを設定してあり、バンパーレインフォースに対応してコアハニカム３Ａを設けるとともに、サブフレームに対応してコアハニカム３Ｂを設けてある。

勿論、前記コアハニカム３Ａ，３Ｂは個別に設けることが可能であり、かつ、本実施形態の衝撃吸収体１Ａは第１実施形態で示した形成方法（図７〜図９参照）と同様の工程を経て製作される。

従って、本実施形態によれば、バンパーレインフォースに対応したコアハニカム３Ａやサブフレームに対応したコアハニカム３Ｂを設けたことにより、模擬の対象となる車両の車体反力特性をより精度良く抽出することができる。

ところで、本発明は前記第１・第２実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

本発明の第１実施形態における衝撃吸収体を取り付けたムービング台車の側面図。本発明の第１実施形態におけるフルラップ前面衝突試験の場合の試験前車両配置状況の側面図。本発明の第１実施形態における衝撃吸収体の斜視図。図３中Ａ−Ａ線に沿った断面図。本発明の第１実施形態における親ハニカムのＰ−Ｄ特性図。本発明の第１実施形態におけるコアハニカムのＰ−Ｄ特性図。本発明の第１実施形態における衝撃吸収体の形成方法を（ａ）にハニカム形成工程と（ｂ）に酸性浸食工程と（ｃ）に充填材注入工程とで示す説明図。本発明の第１実施形態における衝撃吸収体の形成方法を埋込み部分くり抜き工程と併せて示す図７（ｃ）中Ｂ部の拡大図。本発明の第１実施形態における（ａ）に充填材の注入状態と（ｂ）にくり抜き状態とを示す図８中Ｃ部の拡大図。本発明の第１実施形態におけるコアハニカム埋込み工程を示す図７（ｃ）中Ｂ部に対応した拡大断面図。本発明の第２実施形態における衝撃吸収体の図４に対応した断面図。

符号の説明

１，１Ａ衝撃吸収体
２親ハニカム
３，３Ａ，３Ｂコアハニカム
４ハニカム構造体
５液体槽
６充填材
１０ムービング台車
１１被試験車両
Ｃハニカムセル
α 親ハニカムのＰ−Ｄ特性
β コアハニカムのＰ−Ｄ特性

Claims

前面に衝撃吸収体を設けたムービング台車を被試験車両に衝突させて、実車両の車体反力特性に近似模擬させる車両のＭＤＢ試験に用いる衝撃吸収体の形成方法において、
衝撃吸収体を親ハニカムとコアハニカムで構成するにあたって、それら親ハニカムとコアハニカムとをそれぞれのハニカム構造材のセルサイズまたは箔厚を変化させて個別に製作するハニカム形成工程と、
製作した各ハニカムを酸性の液体槽に浸漬して、車両前後方向に浸食させる酸性浸食工程と、
親ハニカムのコアハニカムを埋込む部分の外側周辺のハニカムセルに充填材を注入する充填材注入工程と、
充填材が固化した後に親ハニカムのコアハニカムを埋込む部分をくり抜き加工する埋込み部分くり抜き工程と、
親ハニカムのくり抜き加工部分にコアハニカムを埋込んで接着固定するコアハニカム埋込み工程と、を備えたことを特徴とするＭＤＢ試験に用いる衝撃吸収体の形成方法。