JP4911755B2 - Collision test apparatus and collision test method for automobile body - Google Patents
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Description
本発明は、自動車車体の衝突試験装置及び衝突試験方法に関する。 The present invention relates to an automobile body collision test apparatus and a collision test method.
周知のように、現在の多くの自動車の車体は、軽量化と高剛性とを両立するために、フレームと一体化したボディー全体により荷重を支えるモノコックボディによって構成される。自動車の車体は、車両の衝突時には、車両の機能の損傷を抑制し、かつキャビン内の乗員の生命を守る機能を有さなければならない。このため、新車の開発時には、車両の衝突試験を行い、この衝突試験により得られる各種データに基づいて、衝突時の衝突エネルギーを吸収してキャビンへの衝撃力を緩和することによってキャビンの損傷をできるだけ低減することができるように、車体が設計される。 As is well known, the body of many current automobiles is composed of a monocoque body that supports the load by the entire body integrated with the frame in order to achieve both weight reduction and high rigidity. The body of an automobile must have a function of suppressing damage to the functions of the vehicle and protecting the lives of passengers in the cabin in the event of a vehicle collision. For this reason, during the development of a new vehicle, a vehicle crash test is performed, and based on various data obtained from the crash test, the collision energy is absorbed and the impact force on the cabin is reduced to reduce cabin damage. The vehicle body is designed so that it can be reduced as much as possible.
非特許文献1〜3には、このような衝突試験が開示されている。非特許文献1には、前突や側突等といった、車両の各種の衝突試験の手法が開示されている。非特許文献2には、台上試験装置(クラッシュシミュレーター)を用いた側面衝突試験の概要が開示されている。さらに、非特許文献3には、斜めオフセット衝突を想定した衝突試験の概要が開示されている。これらの衝突試験は、実際に発生する事故時の衝突を再現して評価するものであり、いずれも、自動車車両の衝突安全性の向上を図るために有効な試験法である。
Non-patent
しかし、これらの衝突試験は、実際の衝突時の状況を忠実に再現するために、車体にエンジン、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各種部品を搭載・装着した車両を対象として行われてきた。このため、このような衝突試験の結果に基づいても、衝突時の車体に作用する負荷を正確に把握することは難しく、車体各部の設計は、設計者がこれらの車両の衝突試験の結果を踏まえたうえで適宜行っていた。このため、車体各部が高強度になり過ぎたり、あるいは逆に強度が不足するといった問題があった。 However, in order to faithfully reproduce the actual situation at the time of the collision, these collision tests have been performed on vehicles equipped with various parts such as engines, transmissions, differential gears, and tires on the vehicle body. . For this reason, it is difficult to accurately grasp the load acting on the vehicle body at the time of collision even based on the result of such a collision test, and the design of each part of the vehicle body is based on the result of the collision test of these vehicles by the designer. It was done as appropriate based on this. For this reason, there has been a problem that each part of the vehicle body becomes too strong, or conversely, the strength is insufficient.
また、これらの衝突試験は被試験体である車両や試験台を相対的に水平方向に走行させて衝突壁に衝突させるものであるため、この試験に用いる試験装置の設置面積は、大きくなる。このため、このような試験装置の設置コストが嵩むため、簡単に設置して衝突試験を行うことはできなかった。このため、新車の開発時に多数の衝突試験を行い難くさせる原因の一つになっていた。 In addition, since these collision tests are such that a vehicle or test table, which is a device under test, runs relatively in the horizontal direction and collides against a collision wall, the installation area of the test apparatus used for this test becomes large. For this reason, since the installation cost of such a test apparatus increases, it was not possible to install it simply and perform a collision test. For this reason, it was one of the causes that made it difficult to conduct many crash tests when developing new cars.
非特許文献4には、市販車のホワイトボディから切り出した車体のエンジンコンパートメントを供試体としてロードセル上に垂直に立てて配置しておき、これに大型の落錘衝撃試験機から大型の錘を落下させることにより、自動車車体の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発明が開示されている。この発明は、衝突時のロードセルが検出する荷重が衝突時の車体に生じる加速度とある程度対応するとの前提にたったものである。この発明によれば、大型の落錘衝撃試験機を用いるので、比較的狭い設置面積で車体のエンジンコンパートメントの衝突試験を行うことができる。
実車での衝突安全の評価には、乗員に作用する加速度が大きく影響する。このため、衝突試験における車体側の加速度の計測は、実車評価での必須の測定項目である。
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。
Acceleration acting on passengers greatly affects the evaluation of collision safety in actual vehicles. For this reason, the measurement of the acceleration on the vehicle body side in the collision test is an indispensable measurement item in the actual vehicle evaluation.
However, the invention disclosed in
このため、この発明によっても、衝突時の車室に生じる加速度を計測しながら衝突試験を行うことはできないため、衝突安全性を確保するために有効なデータを得ることはできない。 For this reason, even according to the present invention, it is not possible to perform a collision test while measuring the acceleration generated in the passenger compartment at the time of the collision, and therefore it is not possible to obtain effective data for ensuring the collision safety.
本発明は、従来の技術が有するこのような課題に鑑みてなされたものであり、比較的狭い設置面積で、衝突時の車室に生じる加速度を計測しながら衝突試験を行うことができる自動車車体の衝突試験装置及び衝突試験方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and can perform a collision test while measuring acceleration generated in a passenger compartment at the time of a collision with a relatively small installation area. A crash test apparatus and a crash test method are provided.
本発明は、自動車車両を構成する自動車車体を落下させて被衝突部材に衝突させることによって衝突時における自動車車体の各部の破壊状況を解析するという衝突試験方法を用いれば、比較的狭い設置面積で、衝突時の車室に作用する加速度を計測しながら、試験体の走行機構を設けることなく衝突試験を行うことができ、これにより、衝突安全性を高めるために極めて有用なデータを低コストで得られるという独創的な技術思想に基づく発明である。 The present invention uses a collision test method of analyzing the destruction state of each part of the automobile body at the time of collision by dropping the automobile body constituting the automobile vehicle and causing it to collide with a collided member. While measuring the acceleration acting on the passenger compartment at the time of collision, it is possible to perform a collision test without providing a traveling mechanism for the test body, which makes it possible to obtain extremely useful data at a low cost in order to increase collision safety. It is an invention based on the original technical idea of being obtained.
本発明は、カバー類を装着されたボディーシェルからなる自動車車体の第1の部分に固定され、衝突試験の開始から終了までの間においてこの自動車車体を所定の姿勢に維持して保持するとともに、複数のローラーを装着される保持部材と、自動車車体を保持する保持部材を所定の高さから落下させる落下機構と、保持部材を水平面内で取り囲んで略垂直方向に配設されるとともに前記複数のローラーが走行する複数本の軌道により構成され、落下時の保持部材を下方へ案内する案内部材と、この案内部材の下部に配置され、落下する自動車車体が衝突する、基礎に固定され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である。 The present invention is fixed to the first part of the automobile body consisting of a body shell with a cover attached, and maintains and holds the automobile body in a predetermined posture from the start to the end of the collision test , A holding member to which a plurality of rollers are mounted , a dropping mechanism for dropping the holding member for holding the automobile body from a predetermined height, and the holding member are disposed in a substantially vertical direction so as to surround the holding member in a horizontal plane. Consists of a plurality of tracks on which rollers run, a guide member that guides the holding member in the downward direction at the time of dropping, and a collision target fixed to the foundation on which the falling automobile body collides, arranged below the guide member a collision test of a motor vehicle body, characterized in that it comprises a member.
この本発明に係る自動車車体の衝突試験装置では、さらに、案内部材に案内されて下方へ落下するとともに、所定の姿勢で保持される自動車車体における第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。 In the vehicle body collision test apparatus according to the present invention, the second vehicle body is guided by the guide member and falls downward, and is located at a position different from the first portion of the vehicle body held in a predetermined posture. It is desirable to provide an attitude maintaining member that maintains the attitude of the automobile body at the time of falling in a predetermined attitude by being fixed to this portion.
この本発明に係る自動車車体の衝突試験装置では、姿勢維持部材が、第2の部分に固定される保持部を有し、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ことが望ましい。 In the automobile body collision test apparatus according to the present invention, the attitude maintaining member has a holding part fixed to the second portion, and is a box-like shape that encloses at least a part of the rear or front part of the automobile body. A frame is desirable.
これらの本発明に係る自動車車体の衝突試験装置では、所定の姿勢が、下方向き、上方向き又は横向きの姿勢であることが望ましい。
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。
In these vehicle body collision test apparatuses according to the present invention, it is desirable that the predetermined posture is a downward, upward or sideways posture.
In addition, when the predetermined posture is a horizontal posture, it is desirable to perform a test in any of the following forms.
車体を横向きの姿勢で保持して落下させる場合、被衝突部材に衝突する側と逆側の車体側面が鉛直方向上側となる。
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。
When the vehicle body is held in a horizontal posture and dropped, the side surface of the vehicle body opposite to the side that collides with the colliding member is the upper side in the vertical direction.
In this case, as a first test mode, first, a holding member is coupled to the vehicle body at an appropriate location in a first portion that holds the entire side surface or a part of the vehicle body. Furthermore, it is desirable to provide a posture maintaining member that maintains the posture of the automobile body in a predetermined posture at the time of falling by being fixed to the second portion positioned below the first portion.
一方、上記横向きの姿勢で保持して落下させる第2の試験形態としては、車体の前方又は後方を保持する第1の部分にまず車体を保持する保持部材を有し、さらに横向きに落下する車体の姿勢を維持するために、例えば第1の部分と車長方向で前後逆側に位置する第2の部分を保持する姿勢維持部材を備える方法である。 On the other hand, as a second test mode in which the vehicle is held and dropped in the above-mentioned lateral orientation, the vehicle body first has a holding member that holds the vehicle body in the first portion that holds the front or rear of the vehicle body, and further falls horizontally. In order to maintain this posture, for example, a posture maintaining member that holds a first portion and a second portion located on the opposite side in the longitudinal direction in the vehicle length direction is provided.
これらの本発明に係る自動車車体の衝突試験装置では、保持部材が、第1の部分に固定される保持部を有し、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ことが望ましい。 In these vehicle body collision test apparatuses according to the present invention, the holding member has a holding portion fixed to the first portion, and encloses at least a part of the rear portion, front portion, or side portion of the vehicle body. A box-shaped frame is desirable.
これらの本発明に係る自動車車体の衝突試験装置では、複数本の軌道が、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ることが望ましい。この場合に、姿勢維持部材には、軌道を走行するローラが装着されることが望ましい。 These collision test apparatus for an automobile body according to the present invention, a plurality of trajectories, the holding member at least along two opposing sides that are disposed substantially vertically desirable in the horizontal plane of the. In this case, the posture maintaining member, it is desirable that the roller traveling on the track is mounted.
これらの本発明に係る自動車車体の衝突試験装置では、被衝突部材が、複数個のロードセルと、これらロードセルの上部に配置されて自動車車体が衝突する定盤とを備えることが望ましい。In these vehicle body collision test apparatuses according to the present invention, it is desirable that the member to be collided includes a plurality of load cells and a surface plate disposed on top of these load cells and against which the vehicle body collides.
これらの本発明に係る自動車車体の衝突試験装置では、定盤が、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ことが望ましい。In these vehicle body collision test apparatuses according to the present invention, it is desirable that the surface plate be divided into a plurality of parts corresponding to a plurality of load cells.
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。In these automobile body collision test apparatuses according to the present invention, the calculation is further performed on the basis of the measurement value output from the detection member disposed at a position away from the guide member and mounted at a desired position of the automobile body. It is desirable to include the arithmetic unit. In this case, it is further desirable that the arithmetic device performs an operation based on the measurement values output from the plurality of load cells.
別の観点からは、本発明は、カバー類を装着されたボディーシェルからなる自動車車体の第1の部分を、衝突試験の開始から終了までの間においてこの自動車車体を所定の姿勢に維持するとともに複数のローラーを装着される保持部材により、固定して保持し、この保持部材を、保持部材を水平面内で取り囲んで略垂直方向に配設されるとともに複数のローラーが走行する複数本の軌道により構成される案内部材により案内しながら、所定の高さから落下させて、自動車車体を下方に配置された、基礎に固定される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である。 From another point of view, the present invention maintains the vehicle body in a predetermined posture from the start to the end of the collision test for the first part of the vehicle body composed of a body shell fitted with covers. A plurality of rollers are fixedly held by a holding member, and the holding member is disposed in a substantially vertical direction so as to surround the holding member in a horizontal plane, and a plurality of tracks on which the plurality of rollers travel. while guiding the configured guide member, was dropped from a predetermined height, placed the automobile body downwards, by impinging on the impingement member fixed to the base, each portion of the automobile body at the time of collision an automobile vehicle collision test method characterized by analysis of the breakdown condition of.
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により、比較的狭い設置面積で、衝突時の車室に作用する加速度を計測しながら衝突試験を行うことができる。これにより、衝突時の自動車車体の変形の状況を正確に解析することができるので、衝突安全性を高めた自動車車体を確実に設計することができる。 By the collision test apparatus and the collision test method for an automobile body according to the present invention, a collision test can be performed while measuring the acceleration acting on the passenger compartment at the time of the collision with a relatively small installation area. As a result, it is possible to accurately analyze the state of deformation of the automobile body at the time of the collision, so that it is possible to reliably design an automobile body with improved collision safety.
(実施の形態1)
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。
(Embodiment 1)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The best mode for carrying out a vehicle body crash test apparatus and crash test method according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本実施の形態の自動車車体0の衝突試験装置1の概略構成を示す説明図である。図2(a)は図1におけるI矢視図であり、図2(b)は図1におけるII矢視図である。さらに、図3(a)は図2(a)におけるA部を示す断面図であり、図3(b)は図2(a)におけるB部を示す断面図であり、図3(c)は図2(a)におけるC部を示す断面図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a
図1〜3に示すように、本実施の形態の衝突試験装置1は、保持部材2、姿勢維持部材3、落下機構4、案内部材5、被衝突部材6及び演算装置7を備えるので、これらの構成要素2〜7について順次説明する。
[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。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
[Holding member 2]
First, the
保持部材2は、衝突試験の開始から終了までの間、この自動車車体0を所定の姿勢で確実に保持するためのものである。ここで、「所定の姿勢」とは、下方向き(例えば略鉛直下方向き)、上方向き(例えば略鉛直上方向き)又は横向き(例えば略水平向き)の姿勢である。前突試験を行う場合には自動車車体0を下方向きに保持し、後衝突試験を行う場合には自動車車体0を上方向きに保持し、側突試験を行う場合には自動車車体を横向きに保持する。さらに、斜め衝突試験を行う場合には、下方向き、上方向き又は横向きの姿勢からある方向へ若干傾斜させた向きに自動車車体0を保持すればよい。図1〜3に示す本実施の形態の例は、前突試験を行う場合である。
The holding
保持部材2は、自動車車体0を確実に保持することができる部材であればよく、特定の型式のものには限定されない。例えば、図1〜3に示すセダン、クーペさらにはステーションワゴン等の車高が低いボディーの場合には、保持部材2は、自動車車体0のフロントフロアーのボディー幅方向略中央部に設定した第1の部分8に、例えば締結等の適宜手段により固定される保持部2aを有するとともに自動車車体0の後部0a(後突の場合には前部0b、側突の場合には側部0c)を被包する箱状の枠体であることが望ましい。
The holding
保持部材2をなすこの枠体は、適当な寸法を有する角材2bを図示するように箱型に組み合わせて溶接することにより、構成することが簡便で望ましい。
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。
This frame body forming the holding
The
なお、本例とは異なり、例えばミニバンやワンボックスワゴンのように車高が高いために自動車車体0と後述する案内部材5との間に図1〜3に示すような枠体からなる保持部材2を配置することが難しい場合には、第1の部分8に固定される保持部を有するとともに自動車車体0の後部、前部又は側部の床部を貫通して固定される1又は2以上の棒状部材を、保持部材2として代用してもよい。
Unlike this example, for example, a minivan or a one-box wagon has a high vehicle height, so that the holding member is formed of a frame as shown in FIGS. 1 to 3 between the
保持部材2をなす枠体の外面には、後述する軌道5を走行するための溝形の断面形状を有するローラー2cが装着される。図1〜3に示す例では、ローラー2cは、B部には枠体の隅部4箇所に、C部には枠体の隅部4箇所と長辺部中央2箇所との合計6箇所に、それぞれ装着される。
A
合計10個の各ローラー2cはいずれも軌道5に案内されて下方へ走行する。このため、保持部材2をなす枠体は、安定して下方に落下することができる。このため、この保持部材2により保持される自動車車体0も、上述した「所定の姿勢」である下方向き(後述の場合は上方向き、側突の場合は横向き)の一定の姿勢で、安定して下方に落下する。
A total of 10
本実施の形態の保持部材2は、以上のように構成され、自動車車体0の第1の部分8に固定され、この自動車車体0を所定の姿勢で保持するものである。
[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。
The holding
[Attitude maintenance member 3]
The
このような機能を有するものであれば特定の形態には限定されない。本実施の形態の姿勢維持部材3は、図1〜3に示すように棒状の部材であり、上述した下方向きの所定の姿勢で保持される自動車車体0における第1の部分8よりも下方であってボディー幅方向略中央部に位置する第2の部分9に、例えば締結等の適宜手段により固定される。これにより、保持部材2により保持される自動車車体2の前側の向き、すなわち自動車車体の姿勢を、所定の姿勢に確実に調整及び維持することができる。
As long as it has such a function, it is not limited to a specific form. The
姿勢維持部材3の両端部には、案内部材5である軌道を走行するローラー2cが装着される。このため、姿勢維持部材3は、案内部材5に案内されて下方へ落下する。
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。
At both ends of the
In this way, the
姿勢維持部材3は、以上のように構成され、案内部材5に案内されて下方へ落下するとともに、所定の姿勢で保持される自動車車体0における第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確実に維持するものである。
[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。
The
[Drop mechanism 4]
The
マグネット4aがマグネット装着板2dに吸着した状態で懸垂装置4bによりマグネット4aを上昇させると、これに伴って、自動車車体0を保持した保持部材2を、所定の高さまで上昇させることができる。そして、この状態でマグネット4aを解放すれば、マグネット4aからマグネット装着板2dが離れ、自動車車体0を保持した保持部材2を初速零で自由落下させることができる。本実施の形態では、保持部材2を初速零で自由落下させることとしているが、油圧機構等からなる公知の加速装置(例えば非特許文献4に記載された大型の落錘衝撃試験機に用いられる加速装置参照。)を用い、保持部材2を所定の初速で落下させるようにしてもよい。
When the
なお、本発明における落下機構は、この落下機構4に限定されるものではなく、機械式や磁石式等の公知の各種落下機構を等しく用いることができる。
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。
The dropping mechanism in the present invention is not limited to the
The
[Guide member 5]
The
本実施の形態の軌道5aの長さは、数10mにも達するので、高さ方向の適当な位置の数箇所に、並設される各軌道5aをそれぞれ固定するための梁5bが、各軌道5aの外面を介して取り付けられる。
Since the length of the
図3(a)〜図3(c)に示すように、各軌道5aは、好ましくはその直角の頂点が互いに対向するようにして、配設されるとともに、各軌道5aの直角の頂点に溝形のローラー2cが係合する。これにより、軌道5aに係合する溝形のローラー2cを有する保持部材2及び姿勢維持部材3が、自動車車体2を保持したまま、案内部材5によって下方へ向けて案内される。
As shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), each
軌道5aは、基礎5cに適宜手段により固定される。
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。
The
The
[Collision member 6]
The colliding
本実施の形態の被衝突部材6は、複数個(本例では10個)のロードセル10a〜10jと、これらのロードセル10a〜10jの上部に配置されて自動車車体0が衝突する定盤11とを備えるものである。
The colliding
本実施の形態では、定盤10を、複数個のロードセル10a〜10jのそれぞれに対応して、10個に分割して構成したが、定盤10をロードセル10の個数にあわせて分割する必要はなく、例えば2個のロードセル毎に一枚の定盤を対応させるようにしてもよい。
In the present embodiment, the surface plate 10 is divided into 10 parts corresponding to each of the plurality of
ただし、近年、車体車の衝突で重視される車体衝突安全性能の一つとして、対向車に衝突する場合に、衝撃エネルギーを吸収するために部分的に配置される高強度部材が、衝突によっても潰れずに対向車に突き刺さって部分的に多大な損傷を与えることを防止するために、部分的に高強度部材を配置するのではなく、衝突時の荷重を受ける通常強度部材の設置数を増加して受圧面積を拡げることによって対向車に部分的に多大な損傷を与えることを防止するという、コンパティビリティーという車体設計が重視される傾向にある。このような車体設計の妥当性を評価するためには、衝突試験の際の車体各部に発生する荷重分布をできるだけ詳細に計測することが有用である。このため、上述した定番11は、ロードセル10の個数にあわせて多数に分割することが、荷重分布の測定精度を高めることができるとともに衝突時の車体各部に発生する荷重分布を詳細に計測できるために、望ましい。 However, in recent years, as one of the body collision safety performance that is important in the collision of a vehicle body, when a collision with an oncoming vehicle, a high-strength member partially disposed to absorb impact energy is Increase the number of installation of normal strength members that receive the load at the time of collision rather than partially placing high strength members in order to prevent stabs in oncoming vehicles and avoid partial damage Accordingly, there is a tendency that importance is attached to the vehicle body design called compatibility, which prevents the oncoming vehicle from being partially damaged by expanding the pressure receiving area. In order to evaluate the validity of such a vehicle body design, it is useful to measure the load distribution generated in each part of the vehicle body during a collision test as detailed as possible. For this reason, dividing the standard 11 described above into a large number according to the number of the load cells 10 can increase the measurement accuracy of the load distribution and can measure in detail the load distribution generated in each part of the vehicle body at the time of the collision. It is desirable.
各ロードセル10a〜10jの検出値は、各ロードセル10a〜10jに設けられた配線10kを介して、後述する演算装置7に入力される。
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。
The detection values of the
The colliding
[Calculation device 7]
The
演算装置7は、加速度センサーやひずみ計等と配線12(図1では図面が判読し難くなることを防ぐために自動車車体0側の配線の一部を省略してある)により接続されており、これにより、実際に落下する自動車車体0からは離れた位置に配置される。また、本実施の形態では、演算装置7は、各ロードセル10a〜10jが出力する測定値に基づいて、演算を行う。演算手法は、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。
The
本実施の形態に係る衝突試験装置1は以上のように構成される。次に、この衝突試験装置1を用いて自動車車体0の衝突試験を行う状況を経時的に説明する。
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。
The
First, the frame which is the holding
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)に加速度センサーやひずみ計等の検出部材を装着しておく。この検出部材は配線12を介して演算装置7に接続しておく。また、図示しないが、被衝突部材6との衝突の状況を解析するために、被衝突部材6の周囲適宜方向に高速度光学撮影装置を配置しておき、衝突の状況を撮影することが望ましい。
Detection members such as an acceleration sensor and a strain gauge are attached to desired positions (for example, front and rear ends of the front member, A pillar, side sill, dash panel, front floor, etc.) of the
次に、マグネット4aを下降させて、マグネット装着板2dに吸着させる。そして、懸垂装置4bによりマグネット4aを上昇させ、自動車車体0を保持した保持部材2を、所定の高さh(m)まで上昇させる。衝突時の速度は√(2gh)により与えられるので、例えば衝突速度を55km/hとするにはhを11.9mとすればよい。
Next, the
次に、この状態でマグネット4aを解放することにより、マグネット4aからマグネット装着板2dが離れ、自動車車体0を保持した保持部材2を初速零で自由落下させる。
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。
Next, by releasing the
Since the free-falling
衝突の際には、被衝突部材6の4方向から高速度光学撮影装置により衝突の状況を撮影することが望ましい。
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。
In the event of a collision, it is desirable to photograph the situation of the collision with the high-speed optical photographing device from the four directions of the colliding
The acceleration obtained by the collision is detected by an acceleration sensor mounted on each part of the vehicle body, the load is detected by the
このようにして、本実施の形態では、自動車車体0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6に衝突させることによって、衝突時における自動車車体0の各部の破壊状況を演算装置7により解析することにより、自動車車体0の衝突試験を行って、所定の計測を行うことができる。
In this way, in the present embodiment, the
このように、本実施の形態の衝突試験装置1によれば、比較的狭い設置面積で衝突試験を行うことができる。このため、試験装置に要する費用を抑制できるので、確実にこの衝突試験を行うことができる。
Thus, according to the
また、この衝突試験装置1によれば、衝突時の車室に作用する加速度を計測しながら衝突試験を行うことができる。これにより、衝突時の自動車車体0の変形の状況を正確に解析することができるので、衝突安全性を高めた自動車車体を確実に設計することができる。
Moreover, according to this
なお、本実施の形態では、自動車車体0を特に停止させる機構は設けていないが、試験の内容によっては所定の変位量で自動車車体0を停止させ、衝突の初期や中期までの変形状態を観察する場合もある。この場合には、例えば、試験装置側には被衝突部材6や案内部材5あるいはこれらとは別の部材に、自動車車体0を停止させるためのストッパーを設けるとともに、自動車車体0側には例えば保持部材2あるいはこれとは別に設けた部材に、上述したストッパーと当接する部分を設けておき、この部分がこのストッパーに当接することにより、自動車車体0がそれ以上落下しないようにすればよい。
(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。
In this embodiment, a mechanism for stopping the
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. In the following description, portions that are different from the above-described first embodiment will be described, and overlapping descriptions of common portions will be omitted.
実施の形態1の説明では、自動車車体を正面衝突させる試験を例にとったが、本実施の形態では、自動車車体をBピラー付近で側面衝突させる試験について説明する。
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。
In the description of the first embodiment, a test in which the automobile body is collided in front is taken as an example. In the present embodiment, a test in which the automobile body is subjected to side collision in the vicinity of the B pillar will be described.
FIG. 4A to FIG. 4C are top views showing the situation in the case of conducting a test in which a vehicle body is subjected to a side collision near the B pillar.
側面衝突の試験を行うには、車体0を横向きの姿勢で保持する必要があるので、保持部材2−1により車体0全体を包むように保持する場合(図4(a))、保持部材2−2により車体0の全長ではなく、例えばAピラー前部0dからCピラー後部0eまでを抱えるように保持する場合(図4(b))、さらには、車体0を二つの保持部材2−3、2−4により車体0を長手方向二箇所で保持する場合(図4(c))等がある。いずれの場合にも、被衝突部材6と衝突する側とは逆側に位置する車体0の側面が、鉛直方向上側を指向する搬送姿勢となる。
In order to perform a side collision test, it is necessary to hold the
このように車体0を横向きの搬送姿勢で保持して落下させる場合は、車体0の前方又は後方を保持する第1の部分にまず車体0を保持する保持部材を設け、さらに横向きに落下する車体0の姿勢を維持するために、例えば第1の部分と車体長さ方向で前後逆側に位置する第2の部分を保持する姿勢維持部材を設けておく。
When the
図4(a)〜図4(c)に示すようにして車体0を保持しておき、上述した実施の形態1と同様に衝突試験を行って車体0のBピラー付近を被衝突部材6に衝突させる。
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。
As shown in FIGS. 4A to 4C, the
As described above, the holding members 2-1 to 2-4 used also in the present embodiment have a holding portion that is fixed to the first portion of the
なお、本実施の形態では、車体0の全てを試験対象とするが、これとは異なり、車体の長手方向の前後一部(例えば前後輪よりも外側に位置する部分)を切断した車体を試験対象とすることももちろん可能である。
In the present embodiment, all the
0 自動車車体
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
DESCRIPTION OF
Claims (10)
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、
前記保持部材を水平面内で取り囲んで略垂直方向に配設されるとともに前記複数のローラーが走行する複数本の軌道により構成され、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、基礎に固定される被衝突部材と
を備えることを特徴とする自動車車体の衝突試験装置。 Is fixed to the first portion of the automobile body comprising a body shell mounted to cover such holds and maintains the automobile body in a predetermined posture during the beginning and the end of the crash test, a plurality of rollers A holding member to be mounted ;
A dropping mechanism for dropping the holding member holding the automobile body from a predetermined height;
A guide member that surrounds the holding member in a horizontal plane and is arranged in a substantially vertical direction and includes a plurality of tracks on which the plurality of rollers travel, and guides the holding member downward when dropped;
A collided member fixed to the foundation, which is disposed below the guide member and collides with the falling automobile body ;
Automotive vehicle collision test apparatus comprising: a.
該保持部材を、前記保持部材を水平面内で取り囲んで略垂直方向に配設されるとともに前記複数のローラーが走行する複数本の軌道により構成される案内部材により案内しながら、所定の高さから落下させて、
前記自動車車体を下方に配置された、基礎に固定される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。 The first part of the vehicle body consisting of a body shell fitted with covers is maintained in a predetermined posture from the start to the end of the collision test, and a holding member to which a plurality of rollers are attached , Hold fixed,
The holding member is disposed in a substantially vertical direction so as to surround the holding member in a horizontal plane, and is guided from a predetermined height while being guided by a guide member constituted by a plurality of tracks on which the plurality of rollers travel. Let it fall ,
Said automobile body disposed below, by impinging on the impingement member fixed to the base, automobile body method crash test, characterized by analysis of the breakdown state of the automobile body of each unit at the time of collision .
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