JP4959821B2 - 自動車衝突模擬試験装置 - Google Patents

Description

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

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

このような自動車衝突模擬試験装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された自動車衝突模擬試験装置では、前後摺動可能なスレッドに中間スレッドの前端部を上下及び左右に旋回自在に支持し、この中間スレッド上に供試体を搭載可能とし、アクチュエータにより停止状態のスレッドを後方に打ち出すことで供試体に自動車衝突時の加速度を加えるようにしている。

特開２００６−１３８７０１号公報

上述した従来の自動車衝突模擬試験装置にあっては、アクチュエータにより中間スレッドに加速度を加えたとき、この中間スレッドが水平旋回して供試体をヨーイング動作させるために、中間スレッドの側部に張り出し部を設けると共に供試体をこの張り出し部側にオフセットして搭載している。そのため、中間スレッドが側方に大きく張り出してしまい、大型化してしまうという問題がある。

本発明は上述した課題を解決するものであり、装置の小型軽量化を可能とする自動車衝突模擬試験装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の自動車衝突模擬試験装置は、前後方向に沿って移動自在に支持される架台と、該架台上に前部が回転軸心により水平旋回自在に支持されて供試体を搭載可能なヨーイングスレッドと、該ヨーイングスレッドにおける回転軸心の側方に設けられる偏心重量部と、前記架台の前方側に後方加速度を付与する加速度装置と、備えることを特徴とするものである。

従って、ヨーイングスレッドの所定の位置に偏心重量部を設けるだけで、自動車衝突試験にて、供試体をヨーイング動作させることができ、ヨーイングスレッド自体を大型化する必要はなく、装置を小型軽量化することができる。

本発明の自動車衝突模擬試験装置では、前記ヨーイングスレッドは、左右方向におけるほぼ中心位置が前記回転軸心により水平旋回自在に支持されることを特徴としている。

従って、ヨーイングスレッドの大型化を抑制することができる。

本発明の自動車衝突模擬試験装置では、前記供試体は、前記ヨーイングスレッド上に側方のオフセット位置に搭載され、前記偏心重量部は、前記供試体のオフセット方向にて、前記ヨーイングスレッドの前方側端に設けられることを特徴としている。

従って、偏心重量部をヨーイングスレッドにおける最適位置に設けることで、供試体に適正なヨーイング動作を与えることができると共に、この偏心重量部の軽量化を可能とすることができる。

本発明の自動車衝突模擬試験装置では、前記ヨーイングスレッドは、矩形形状をなし、前記偏心重量部は、該ヨーイングスレッドの上面内に固定されることを特徴としている。

従って、ヨーイングスレッドの上面内に偏心重量部を固定することで、ヨーイングスレッドの外周側に突起物などが不要となり、自動車衝突試験における邪魔者がなくなり、試験を適正に実施することができる。

本発明の自動車衝突模擬試験装置では、前記ヨーイングスレッドの水平旋回を制動する制動装置が設けられることを特徴としている。

従って、制動装置により供試体に適正なヨーイング動作を与えることができる。

本発明の自動車衝突模擬試験装置では、前記制動装置は、ダンパを有することを特徴としている。

従って、制動装置をダンパとすることで構造の簡素化、低コスト化を可能とすることができる。

本発明の自動車衝突模擬試験装置では、前記制動装置は、油圧ダンパと、前記加速度装置の作動に応じて該油圧ダンパを油圧制御する制御装置とを有することを特徴としている。

従って、供試体に最適なヨーイング動作を与えることで、試験精度を向上することができる。

本発明の自動車衝突模擬試験装置では、前記ヨーイングスレッドに回転力を付与可能な回転力付与部と、前記加速度装置の作動に連動して前記回転力付与部を作動させる制御装置とを有することを特徴としている。

従って、制御装置により加速度装置の作動に連動して回転力付与部を作動させることで、自動車衝突試験にて、偏心重量部と共に供試体をヨーイング動作させることができ、偏心重量部を小型軽量化することができる。

本発明の自動車衝突模擬試験装置によれば、供試体を搭載するヨーイングスレッドにおける回転軸心の側方に偏心重量部を設けるので、簡単な構成で供試体を容易にヨーイング動作させることができ、装置を小型軽量化することができる。

図１は、本発明の実施例１に係る自動車衝突模擬試験装置を表す側面図である。 図２は、実施例１の自動車衝突模擬試験装置を表す平面図である。 図３は、実施例１の自動車衝突模擬試験装置の作動を表す平面図である。 図４は、本発明の実施例２に係る自動車衝突模擬試験装置を表す平面図である。 図５は、本発明の実施例３に係る自動車衝突模擬試験装置を表す平面図である。 図６は、本発明の実施例４に係る自動車衝突模擬試験装置を表す側面図である。 図７は、実施例４の自動車衝突模擬試験装置を表す平面図である。 図８は、本発明の実施例５に係る自動車衝突模擬試験装置を表す平面図である。 図９は、本発明の実施例６に係る自動車衝突模擬試験装置を表す平面図である。

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

図１は、本発明の実施例１に係る自動車衝突模擬試験装置を表す側面図、図２は、実施例１の自動車衝突模擬試験装置を表す平面図、図３は、実施例１の自動車衝突模擬試験装置の作動を表す平面図である。

実施例１の自動車衝突模擬試験装置において、図１及び図２に示すように、架台としてのスレッド１１は、所定厚さを有する骨組材であって、平面視が前後方向（図１及び図２にて、左右方向）に長い矩形状をなしている。床面１２には、所定間隔を有して左右一対のレール１３ａ，１３ｂが前後方向に沿って付設されており、スレッド１１が下面に固定されたスライダ１１ａ，１１ｂを介してレール１３ａ，１３ｂに沿って移動自在に支持されている。

ヨーイングスレッド１４は、スレッド１１と同様に、所定厚さを有する板材を有する骨組材であって、平面視が前後方向（図１及び図２にて、左右方向）に長い矩形状をなしている。そして、ヨーイングスレッド１４は、スレッド１１と前後方向の長さがほぼ同じであるものの、左右方向の幅がスレッド１１より広いものとなっている。このヨーイングスレッド１４は、スレッド１１の上方に配置され、前部がこのスレッド１１に回転軸１５により支持されている。即ち、回転軸１５は、鉛直方向に沿った回転軸心Ａを有し、上方からヨーイングスレッド１４及びスレッド１１の前部を貫通し、両者を相対回転自在に支持することで、ヨーイングスレッド１４は、スレッド１１上に回転軸心Ａをもって水平旋回自在に支持されることとなる。

また、ヨーイングスレッド１４は、上面に供試体１６を搭載可能となっている。この供試体１６は、本実施例では、骨格のみを有する自動車、所謂、ホワイトボディであって、シート１６ａ、ステアリング１６ｂ、エアバック１６ｃなどの装備品が装着されると共に、ダミー１６ｄが装着されている。この供試体１６は、ヨーイングスレッド１４における所定の位置に載置され、図示しない固定具により固定される。

なお、本実施例にて、供試体１６は、ヨーイングスレッド１４上に搭載されることから、この供試体１６である自動車の前方（図１及び図２にて、左方向）をスレッド１１及びヨーイングスレッド１４の前方とし、供試体１６である自動車の後方（図１及び図２にて、右方向）をスレッド１１及びヨーイングスレッド１４の後方として説明する。また、供試体１６である自動車の側方、つまり、左右方向（図１及び図２にて、上方向及び下方向）をスレッド１１及びヨーイングスレッド１４の側方、つまり、左右方向として説明する。

本実施例の自動車衝突模擬試験装置にて、供試体１６をヨーイング動作させる必要から、供試体１６は、ヨーイングスレッド１４上にて、一方の側方にオフセットした位置に搭載される。即ち、ヨーイングスレッド１４は、スレッド１１上にて、左右方向におけるほぼ中心位置が回転軸１５（回転軸心Ａ）により水平旋回自在に支持されている。そして、供試体１６は、ヨーイングスレッド１４上にて、左右方向におけるほぼ中心位置が回転軸１５（回転軸心Ａ）により側方（左方向）にずれた位置に固定されている。つまり、回転軸心Ａを通るヨーイングスレッド１４における前後方向に沿う中心線Ｂと、供試体１６おける前後方向に沿う中心線Ｃとの間にオフセット量Ｄが設定されている。

なお、この回転中心Ａは、実車衝突試験にて、実車が衝突したときの回転（ヨーイング）の中心位置であって、実際には、エンジンの前面とＯＤＢアルミハニカム材の内部鉄骨面との衝突位置であることから、このことを考慮してヨーイングスレッド１４における供試体１６の搭載位置が設定される。

また、ヨーイングスレッド１４は、回転軸１５（回転軸心Ａ）の側方に偏心重量部としての偏心マス１７が設けられる。実際の自動車のオフセット衝突では、自動車の後方加速度と共に旋回力（ヨーイング動作）が作用するが、本実施例の自動車衝突模擬試験装置では、ヨーイングスレッド１４の重量がこの旋回力の邪魔をすることから、ヨーイングスレッド１４の旋回を助長させるために偏心マス１７を設けている。そのため、この偏心マス１７は、ヨーイングスレッド１４における前方側であって、供試体１６がオフセット配置される側の側端に設けられている。この場合、偏心マス１７は、ヨーイングスレッド１４における中心線Ｂに直交する回転軸心Ａの側方であって、ヨーイングスレッド１４における左右方向の最外側に設けることが望ましい。本実施例では、取付が容易な位置、衝突試験の実施で邪魔にならない位置を考慮し、偏心マス１７は、ヨーイングスレッド１４の上面内にて、最前端で、且つ、供試体１６がオフセット配置される左側の最側端に固定されている。

なお、偏心マス１７は、既知のパラメータ、例えば、スレッド１１やヨーイングスレッド１４の設計データ（重量や重心位置など）、実車衝突試験で得られた衝突時間に対する加速度変化、ヨーイング角度変化の各データから、ヨーイング角度の時間的変化（波形）に基づいて、搭載位置や重量が設定されている。

スレッド１１及びヨーイングスレッド１４の前方側の床面１２には、スレッド１１に対して後方加速度を付与する加速度装置としての発射装置１８が設置されている。この発射装置１８は、油圧制御（または、空圧制御、摩擦制御など）されることで、スレッド１１側に打ち出されるピストン１８ａを有し、このピストン１８ａの先端がスレッド１１の前端に接触した状態で、ピストン１８ａを打ち出すことで、このスレッド１１に対して後方への衝撃力、つまり、加速度を与えることができる。即ち、発射装置１８によりスレッド１１に後方加速度を付与することは、ヨーイングスレッド１４上の供試体１６が前方衝突したときに前方加速度を受けることと同様の形態となり、模擬的に自動車衝突事故を発生させることができる。

スレッド１１とヨーイングスレッド１４との間には、ヨーイングスレッド１４の水平旋回を制動する制動装置としてのメカニカルダンパ１９が設けられている。このメカニカルダンパ１９は、供試体１６がオフセットする側のスレッド１１の側方に配置されている。即ち、メカニカルダンパ１９は、本体の後端部がスレッド１１の側端部から突出した取付ブラケット２０に取付軸２１により回動自在に連結される一方、先端側に突出するピストンロッド１９ａの先端部がヨーイングスレッド１４の下面に取付軸２２により回動自在に連結されている。

なお、ヨーイングスレッド１４の水平旋回を制動するメカニカルダンパ１９が設けられているものの、スレッド１１には、ヨーイングスレッド１４における所定角度以上の水平旋回を阻止する図示しないストッパが設けられている。このストッパは、ヨーイングスレッド１４の左旋回方向及び右旋回方向の両方向に対して配置することが望ましい。

ここで、上述した実施例１の自動車衝突模擬試験装置の作動について説明する。

実施例１の自動車衝突模擬試験装置により自動車衝突試験を実施する場合、事前に、スレッド１１やヨーイングスレッド１４の設計データ（重量や重心位置など）、実車衝突試験で得られた衝突時間に対する加速度変化、ヨーイング角度変化の各データから、ヨーイング角度の時間的変化（波形）を再現するように、発射装置１８におけるピストン１８ａの打ち出し力、ヨーイングスレッド１４上の供試体１６の位置を所定値に設定しておく。

そして、まず、図２に示すように、スレッド１１に対してヨーイングスレッド１４及び供試体１６が平行となるように配置した状態で、発射装置１８を油圧制御することで、ピストン１８ａを打ち出し、停止状態にあるスレッド１１に対して目標前後加速度（スレッド１１、ヨーイングスレッド１４、供試体１６における後方加速度）Ｇを与え、衝突時を模擬する加速度Ｇを供試体１６に与える。

すると、スレッド１１は、図３に示すように、与えられた目標前後加速度Ｇに伴って後方移動し、所定距離だけ後方移動した状態で、ヨーイングスレッド１４が回転軸１５（回転軸心Ａ）を支点としてヨーイング動作する。即ち、ヨーイングスレッド１４は、回転軸１５（回転軸心Ａ）を支点とし、後部が左方向に移動するように、図３にて時計回り方向に水平旋回する。この動作により、ヨーイングスレッド１４上に固定された供試体１６に所定のヨーイング動作を与えることができる。

このとき、ヨーイングスレッド１４及び供試体１６におけるヨーイング動作に伴い、メカニカルダンパ１９が作動し、ヨーイングスレッド１４の旋回にブレーキをかける。そのため、ヨーイングスレッド１４は、ヨーイング角度θだけ水平回転し、供試体１６にヨーイング動作を与えることとなる。

このように実施例１の自動車衝突模擬試験装置にあっては、前後方向に沿ってスレッド１１を移動自在に支持し、このスレッド１１上に供試体１６を搭載可能なヨーイングスレッド１４の前部を回転軸心Ａにより水平旋回自在に支持し、ヨーイングスレッド１４における回転軸心Ａの側方に偏心マス１７を設け、スレッド１１の前方側に後方加速度を付与する発射装置１８を配置している。

従って、ヨーイングスレッド１４の所定の位置に偏心マス１７を固定するだけで、自動車衝突試験にて、供試体１６をヨーイング動作させることができ、ヨーイングスレッド１４自体に張り出し部を設けて大型化する必要はなく、装置の小型軽量化することができる。この場合、偏心マス１７は、既知のパラメータに基づいて搭載位置や重量が設定されていることから、回転応答は、全ての時間領域で目標となる回転波形に合うこととなり、サーボ機器やその制御を不要とすることができる。

また、実施例１の自動車衝突模擬試験装置では、ヨーイングスレッド１４にて、左右方向におけるほぼ中心位置を回転軸心Ａで回転軸１５により水平旋回自在に支持するので、ヨーイングスレッド１４の大型化を抑制することができる。

また、実施例１の自動車衝突模擬試験装置では、供試体１６をヨーイングスレッド１４上の側方のオフセット位置に搭載し、偏心マス１７を供試体１６のオフセット方向にて、ヨーイングスレッド１４の前方側端に設けている。従って、偏心マス１７をヨーイングスレッド１４における最適位置に設けることで、供試体１６に適正なヨーイング動作を与えることができると共に、この偏心マス１７の重量（質量）を軽くして装置の軽量化を可能とすることができる。

また、実施例１の自動車衝突模擬試験装置では、ヨーイングスレッド１４を矩形形状とし、偏心マス１７をこのヨーイングスレッド１４の上面内に固定している。従って、ヨーイングスレッド１４の上面内に偏心マス１７を固定することで、ヨーイングスレッド１４の外周側に突起物などが不要となり、自動車衝突試験における邪魔者がなくなり、試験を適正に実施することができる。

また、実施例１の自動車衝突模擬試験装置では、ヨーイングスレッドの水平旋回を制動する制動装置としてメカニカルダンパ１９を設けている。従って、メカニカルダンパ１９により供試体１６に適正なヨーイング動作を与えることができると共に、構造の簡素化、低コスト化を可能とすることができる。

図４は、本発明の実施例２に係る自動車衝突模擬試験装置を表す平面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例２の自動車衝突模擬試験装置において、図４に示すように、スレッド１１は、床面１２に付設された左右一対のレール１３ａ，１３ｂに沿って移動自在に支持されている。ヨーイングスレッド１４は、スレッド１１の上方に配置され、前部がこのスレッド１１に回転軸１５により回転自在に支持されることで、回転軸心Ａをもって水平旋回自在となっている。そして、ヨーイングスレッド１４は、上面に供試体１６を所定のオフセット量Ｄをもって搭載可能となっている。

また、ヨーイングスレッド１４は、回転軸１５（回転軸心Ａ）の側方に偏心マス１７が設けられている。この偏心マス１７は、ヨーイングスレッド１４における前方側であって、供試体１６がオフセット配置される側の側端に固定されている。

スレッド１１及びヨーイングスレッド１４の前方側には、スレッド１１に対して後方加速度を付与する発射装置１８が設置されており、この発射装置１８は、油圧制御されることで、スレッド１１側に打ち出されるピストン１８ａを有し、このピストン１８ａの先端がスレッド１１の前端に接触した状態で、ピストン１８ａを打ち出すことで、このスレッド１１に対して後方への衝撃力、つまり、加速度を与えることができる。

スレッド１１とヨーイングスレッド１４との間には、ヨーイングスレッド１４の水平旋回を制動する制動装置としての電気油圧サーボダンパ３１が設けられている。この電気油圧サーボダンパ３１は、供試体１６がオフセットする側のスレッド１１の側方に配置されている。即ち、電気油圧サーボダンパ３１は、油圧ダンパ３２とサーボ弁３３を有し、油圧ダンパ３２の後端部がスレッド１１の取付ブラケット２０に取付軸２１により回動自在に連結される一方、ピストンロッド３２ａの先端部がヨーイングスレッド１４の下面に取付軸２２により回動自在に連結されている。

サーボ弁３３は、油圧ダンパ３２に対して給排する油量を調整するものであり、サーボ制御盤３４を介して制御装置（コンピュータ、ＰＣ）３５に接続されている。この制御装置３５は、スレッド１１やヨーイングスレッド１４の設計データ（重量や重心位置など）、実車衝突試験で得られた衝突時間に対する加速度変化、ヨーイング角度変化の各データが入力され、ヨーイング角度の時間的変化（波形）を再現するように、サーボ制御盤３４を制御してヨーイングスレッド１４にブレーキをかける。この場合、サーボ制御盤３４は、油圧ダンパ３２からの変位出力信号に応じてサーボ弁３３にサーボ弁入力信号をを出力する。

従って、発射装置１８がピストン１８ａを打ち出し、停止状態にあるスレッド１１に対して目標前後加速度Ｇを与え、衝突時を模擬する加速度Ｇを供試体１６に与える。すると、スレッド１１は、与えられた目標前後加速度Ｇに伴って後方移動し、所定距離だけ後方移動した状態で、ヨーイングスレッド１４が回転軸１５（回転軸心Ａ）を支点としてヨーイング動作する。このとき、制御装置３５は、ヨーイング角度の時間的変化（波形）を再現するように電気油圧サーボダンパ３１を制御する。即ち、制御装置３５は、サーボ制御盤３４を介してサーボ弁３３の開度を調整することで、油圧ダンパ３２による制動力を調整し、ヨーイングスレッド１４に適正なブレーキをかけ、供試体１６をヨーイング角度θだけ水平回転するようなヨーイング動作を与える。

このように実施例２の自動車衝突模擬試験装置にあっては、前後方向に沿ってスレッド１１を移動自在に支持し、このスレッド１１上に供試体１６を搭載可能なヨーイングスレッド１４の前部を回転軸心により水平旋回自在に支持し、ヨーイングスレッド１４における回転軸心の側方に偏心マス１７を設け、スレッド１１の前方側に後方加速度を付与する発射装置１８を配置し、更に、ヨーイングスレッド１４の水平旋回を制動する制動装置として電気油圧サーボダンパ３１を設けている。

従って、ヨーイングスレッド１４の所定の位置に偏心マス１７を固定するだけで、自動車衝突試験にて、供試体１６をヨーイング動作させることができ、ヨーイングスレッド１４自体に張り出し部を設けて大型化する必要はなく、装置を小型軽量化することができる。また、電気油圧サーボダンパ３１により供試体１６に最適なヨーイング動作を与えることができ、試験精度を向上することができる。

図５は、本発明の実施例３に係る自動車衝突模擬試験装置を表す側面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例３の自動車衝突模擬試験装置において、図５に示すように、スレッド１１は、床面１２に付設された左右一対のレール１３ａ，１３ｂに沿って移動自在に支持されている。ヨーイングスレッド１４は、スレッド１１の上方に配置され、前部がこのスレッド１１に回転軸１５により回転自在に支持されることで、回転軸心Ａをもって水平旋回自在となっている。そして、ヨーイングスレッド１４は、上面に供試体１６を所定のオフセット量Ｄをもって搭載可能となっている。また、ヨーイングスレッド１４は、回転軸１５（回転軸心Ａ）の側方に偏心マス１７が設けられている。

スレッド１１及びヨーイングスレッド１４の前方側には、スレッド１１に対して後方加速度を付与する発射装置１８が設置されており、この発射装置１８は、油圧制御されることで、スレッド１１側に打ち出されるピストン１８ａを有し、このピストン１８ａの先端がスレッド１１の前端に接触した状態で、ピストン１８ａを打ち出すことで、このスレッド１１に対して後方への衝撃力、つまり、加速度を与えることができる。

また、スレッド１１とヨーイングスレッド１４との間には、ヨーイングスレッド１４に回転力を付与可能な回転力付与部としての電気油圧サーボアクチュエータ４１が設けられている。この電気油圧サーボアクチュエータ４１は、供試体１６がオフセットする側のスレッド１１の側方に配置されている。即ち、電気油圧サーボアクチュエータ４１は、油圧アクチュエータ４２とサーボ弁４３と油タンク４４と油圧アキュムレータ４５を有し、油圧アクチュエータ４２の後端部がスレッド１１の取付ブラケット２０に取付軸２１により回動自在に連結される一方、ピストンロッド４２ａの先端部がヨーイングスレッド１４の下面に取付軸２２により回動自在に連結されている。

サーボ弁４３は、油圧アクチュエータ４２に対して油圧アキュムレータ４５から給排する油量を調整するものであり、サーボ制御盤３４を介して制御装置（コンピュータ、ＰＣ）３５に接続されている。この制御装置３５は、スレッド１１やヨーイングスレッド１４の設計データ（重量や重心位置など）、実車衝突試験で得られた衝突時間に対する加速度変化、ヨーイング角度変化の各データが入力され、ヨーイング角度の時間的変化（波形）を再現するように、発射装置１８の作動に連動し、サーボ制御盤３４を制御してヨーイングスレッド１４に対して回転力（回転トルク）を与える。

なお、この電気油圧サーボアクチュエータ４１をヨーイングスレッド１４の制動装置としても使用することができる。

従って、発射装置１８がピストン１８ａを打ち出し、停止状態にあるスレッド１１に対して目標前後加速度Ｇを与え、衝突時を模擬する加速度Ｇを供試体１６に与える。このとき、制御装置３５は、発射装置１８の作動に連動し、ヨーイング角度の時間的変化（波形）を再現するように電気油圧サーボアクチュエータ４１を制御する。即ち、制御装置３５は、サーボ制御盤３４を介してサーボ弁４３の開度を調整することで、油圧アクチュエータ４２による駆動力を調整し、ヨーイングスレッド１４に適正な回転加速度を与える。すると、スレッド１１は、与えられた目標前後加速度Ｇに伴って後方移動し、所定距離だけ後方移動した状態で、ヨーイングスレッド１４が回転軸１５（回転軸心Ａ）を支点としてヨーイング動作することで、供試体１６は、ヨーイング角度θだけ水平回転するようなヨーイング動作を行う。

このように実施例３の自動車衝突模擬試験装置にあっては、前後方向に沿ってスレッド１１を移動自在に支持し、このスレッド１１上に供試体１６を搭載可能なヨーイングスレッド１４の前部を回転軸心Ａにより水平旋回自在に支持し、スレッド１１の前方側に後方加速度を付与する発射装置１８を配置すると共に、スレッド１１とヨーイングスレッド１４との間に発射装置１８に連動してヨーイングスレッド１４に回転力を付与する電気油圧サーボアクチュエータ４１を設けている。

従って、ヨーイングスレッド１４に対して回転力を付与する電気油圧サーボアクチュエータ４１を設けることで、自動車衝突試験にて、供試体１６をヨーイング動作させることができ、ヨーイングスレッド１４自体に張り出し部を設けて大型化する必要はなく、装置を小型軽量化することができる。また、電気油圧サーボアクチュエータ４１により供試体１６に最適なヨーイング動作を与えることができ、試験精度を向上することができる。更に、ヨーイングスレッド１４に設けた偏心マス１７の小型軽量化を可能とすることができる。

図６は、本発明の実施例４に係る自動車衝突模擬試験装置を表す側面図、図７は、実施例４の自動車衝突模擬試験装置を表す平面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例４の自動車衝突模擬試験装置において、図６及び図７に示すように、架台としてのカート５１は、所定厚さを有する台車であって、平面視が前後方向（図６及び図７にて、左右方向）に長い矩形状をなし、下面部の前後及び左右に４つの車輪５１ａが装着されている。この場合、カート５１は、図示しない駆動装置により床面１２上を前進及び後退可能となっている。この場合、カート５１は、電動ウインチにより牽引するものであるが、モータなどを搭載した自走式としてもよい。ヨーイングスレッド１４は、カート５１の上方に配置され、前部がこのカート５１に回転軸１５により回転自在に支持されることで、回転軸心Ａをもって水平旋回自在となっている。そして、ヨーイングスレッド１４は、上面に供試体１６を所定のオフセット量Ｄをもって搭載可能となっている。

また、ヨーイングスレッド１４は、回転軸１５（回転軸心Ａ）の側方に偏心マス１７が設けられている。この偏心マス１７は、ヨーイングスレッド１４における前方側であって、供試体１６がオフセット配置される側の側端に固定されている。

スレッド１１及びヨーイングスレッド１４の前方側には、カート５１が衝突したときにこのカート５１に対して後方加速度を付与する加速度装置としての減速装置５２が設置されており、この減速装置５２は、油圧制御されることで、カート５１の反対側に引き込むピストン５２ａを有し、このピストン５２ａの先端をカート５１の前端に衝突させることで、このカート５１が減速して後方への衝撃力、つまり、減速度を与えることができる。

スレッド１１とヨーイングスレッド１４との間には、ヨーイングスレッド１４の水平旋回を制動する制動装置としてのメカニカルダンパ１９が設けられている。

ここで、上述した実施例４の自動車衝突模擬試験装置の作動について説明する。

実施例４の自動車衝突模擬試験装置により自動車衝突試験を実施する場合、事前に、カート５１やヨーイングスレッド１４の設計データ（重量や重心位置など）、実車衝突試験で得られた衝突時間に対するおける加速度変化、ヨーイング角度変化の各データから、ヨーイング角度の時間的変化（波形）を再現するように、カート５１の車速、減速装置５２におけるピストン５２ａの減速力、ヨーイングスレッド１４上の供試体１６の位置を所定値に設定しておく。

従って、カート５１と減速装置５２に対して目標前後加速度Ｇを与え、カート５１が所定の速度で前進し、減速装置５２のピストン５２ａに衝突したとき、この衝突時を模擬する加速度Ｇを供試体１６に与える。すると、カート５１は、減速装置５２のピストン５２ａに衝突したときに減速することで目標前後加速度Ｇが付与され、その後、ヨーイングスレッド１４が回転軸１５（回転軸心Ａ）を支点としてヨーイング動作する。ヨーイングスレッド１４及び供試体１６におけるヨーイング動作に伴い、メカニカルダンパ１９が作動し、ヨーイングスレッド１４の旋回にブレーキをかける。そのため、ヨーイングスレッド１４は、ヨーイング角度θだけ水平回転し、供試体１６にヨーイング動作を与える。

このように実施例４の自動車衝突模擬試験装置にあっては、前後方向に沿ってカート５１を移動自在に支持し、このカート５１上に供試体１６を搭載可能なヨーイングスレッド１４の前部を回転軸心Ａにより水平旋回自在に支持し、ヨーイングスレッド１４における回転軸心の側方に偏心マス１７を設け、スレッド１１の後方側に前方加速度を付与する減速装置５２を配置している。

従って、ヨーイングスレッド１４の所定の位置に偏心マス１７を固定するだけで、自動車衝突試験にて、供試体１６をヨーイング動作させることができ、ヨーイングスレッド１４自体に張り出し部を設けて大型化する必要はなく、装置を小型軽量化することができる。

図８は、本発明の実施例５に係る自動車衝突模擬試験装置を表す平面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例５の自動車衝突模擬試験装置において、図８に示すように、カート５１は、４つの車輪５１ａ（図６参照）により床面１２上を前進及び後退可能となっている。ヨーイングスレッド１４は、カート５１の上方に配置され、前部がこのカート５１に回転軸１５により回転自在に支持されることで、回転軸心Ａをもって水平旋回自在となっている。そして、ヨーイングスレッド１４は、上面に供試体１６を所定のオフセット量Ｄをもって搭載可能となっている。

また、ヨーイングスレッド１４は、回転軸１５（回転軸心Ａ）の側方に偏心マス１７が設けられている。この偏心マス１７は、ヨーイングスレッド１４における前方側であって、供試体１６がオフセット配置される側の側端に固定されている。

スレッド１１及びヨーイングスレッド１４の前方側には、カート５１が衝突したときにこのカート５１に対して後方加速度を付与する減速装置５２が設置されており、この減速装置５２は、油圧制御されることで、カート５１の反対側に引き込むピストン５２ａを有し、このピストン５２ａの先端をカート５１の前端に衝突させることで、このカート５１が減速して後方への衝撃力、つまり、減速度を与えることができる。

カート５１とヨーイングスレッド１４との間には、ヨーイングスレッド１４の水平旋回を制動する電気油圧サーボダンパ３１が設けられている。この電気油圧サーボダンパ３１は、供試体１６がオフセットする側のカート５１の側方に配置され、油圧ダンパ３２とサーボ弁３３を有している。そして、サーボ弁３３は、サーボ制御盤３４を介して制御装置（コンピュータ、ＰＣ）３５に接続されている。

従って、カート５１と減速装置５２に対して目標前後加速度Ｇを与え、カート５１が所定の速度で前進し、減速装置５２のピストン５２ａに衝突したとき、この衝突時を模擬する加速度Ｇを供試体１６に与える。すると、カート５１は、減速装置５２のピストン５２ａに衝突したときに減速することで目標前後加速度Ｇが付与され、その後、ヨーイングスレッド１４が回転軸１５（回転軸心Ａ）を支点としてヨーイング動作する。このとき、制御装置３５は、ヨーイング角度の時間的変化（波形）を再現するように電気油圧サーボダンパ３１を制御し、油圧ダンパ３２による制動力を調整し、ヨーイングスレッド１４に適正なブレーキをかけ、供試体１６をヨーイング角度θだけ水平回転するようなヨーイング動作を与える。

このように実施例５の自動車衝突模擬試験装置にあっては、前後方向に沿ってカート５１を移動自在に支持し、このカート５１上に供試体１６を搭載可能なヨーイングスレッド１４の前部を回転軸心により水平旋回自在に支持し、ヨーイングスレッド１４における回転軸心の側方に偏心マス１７を設け、スレッド１１の前方側に後方加速度を付与する減速装置５２を配置し、更に、ヨーイングスレッド１４の水平旋回を制動する制動装置として電気油圧サーボダンパ３１を設けている。

従って、ヨーイングスレッド１４の所定の位置に偏心マス１７を固定するだけで、自動車衝突試験にて、供試体１６をヨーイング動作させることができ、ヨーイングスレッド１４自体に張り出し部を設けて大型化する必要はなく、装置を小型軽量化することができる。また、電気油圧サーボダンパ３１により供試体１６に最適なヨーイング動作を与えることができ、試験精度を向上することができる。

図９は、本発明の実施例６に係る自動車衝突模擬試験装置を表す平面図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

実施例６の自動車衝突模擬試験装置において、図９に示すように、カート５１は、４つの車輪５１ａ（図６参照）により床面１２上を前進及び後退可能となっている。ヨーイングスレッド１４は、カート５１の上方に配置され、前部がこのカート５１に回転軸１５により回転自在に支持されることで、回転軸心Ａをもって水平旋回自在となっている。そして、ヨーイングスレッド１４は、上面に供試体１６を所定のオフセット量Ｄをもって搭載可能となっている。また、ヨーイングスレッド１４は、回転軸１５（回転軸心Ａ）の側方に偏心マス１７が設けられている。

スレッド１１及びヨーイングスレッド１４の前方側には、カート５１が衝突したときにこのカート５１に対して後方加速度を付与する減速装置５２が設置されており、この減速装置５２は、油圧制御されることで、カート５１の反対側に引き込むピストン５２ａを有し、このピストン５２ａの先端をカート５１の前端に衝突させることで、このカート５１が減速して後方への衝撃力、つまり、減速度を与えることができる。

また、カート５１とヨーイングスレッド１４との間には、ヨーイングスレッド１４に回転力を付与可能な電気油圧サーボアクチュエータ４１が設けられている。この電気油圧サーボアクチュエータ４１は、供試体１６がオフセットする側のカート５１の側方に配置され、油圧アクチュエータ４２とサーボ弁４３と油タンク４４と油圧アキュムレータ４５を有している。そして、サーボ弁４３は、サーボ制御盤３４を介して制御装置（コンピュータ、ＰＣ）３５に接続されている。なお、この電気油圧サーボアクチュエータ４１をヨーイングスレッド１４の制動装置としても使用することができる。

従って、カート５１と減速装置５２に対して目標前後加速度Ｇを与え、カート５１が所定の速度で前進し、減速装置５２のピストン５２ａに衝突したとき、この衝突時を模擬する加速度Ｇを供試体１６に与える。このとき、制御装置３５は、減速装置５２の作動に連動し、ヨーイング角度の時間的変化（波形）を再現するように電気油圧サーボアクチュエータ４１を制御し、油圧アクチュエータ４２による駆動力を調整することで、ヨーイングスレッド１４に適正な回転加速度を与える。すると、カート５１は、減速装置５２のピストン５２ａに衝突したときに減速することで目標前後加速度Ｇが付与され、その後、ヨーイングスレッド１４が回転軸１５（回転軸心Ａ）を支点としてヨーイング動作することで、供試体１６は、ヨーイング角度θだけ水平回転するようなヨーイング動作を行う。

このように実施例６の自動車衝突模擬試験装置にあっては、前後方向に沿ってカート５１を移動自在に支持し、このカート５１上に供試体１６を搭載可能なヨーイングスレッド１４の前部を回転軸心Ａにより水平旋回自在に支持し、カート５１の前方側に後方加速度を付与する減速装置５２を配置すると共に、カート５１とヨーイングスレッド１４との間に減速装置５２に連動してヨーイングスレッド１４に回転力を付与する電気油圧サーボアクチュエータ４１を設けている。

従って、ヨーイングスレッド１４に対して回転力を付与する電気油圧サーボアクチュエータ４１を設けるだけで、自動車衝突試験にて、供試体１６をヨーイング動作させることができ、ヨーイングスレッド１４自体に張り出し部を設けて大型化する必要はなく、装置をの小型軽量化することができる。また、電気油圧サーボアクチュエータ４１により供試体１６に最適なヨーイング動作を与えることができ、試験精度を向上することができる。更に、ヨーイングスレッド１４に設けた偏心マス１７の小型軽量化を可能とすることができる。

なお、上述した各実施例では、ヨーイングスレッド１４上に供試体１６をその左方向にオフセットして配置したが、本発明の自動車衝突模擬試験装置は、この構成に限定されるものではなく、ヨーイングスレッド１４上に供試体１６をその右方向にオフセットして配置して構成してもよい。

また、上述した各実施例では、偏心重量部としての偏心マス１７をヨーイングスレッド１４の上面部に設けたが、スレッド１１やカート５１に対するヨーイングスレッド１４の水平旋回の邪魔にならない位置であれば、ヨーイングスレッド１４の下面部や側面部前面部などに設けてもよい。

また、上述した各実施例にて、ヨーイングスレッド１４に回転力を与えるものとして、偏心重量部（偏心マス１７）、回転力付与部（電気油圧サーボアクチュエータ４１）を設け、制動装置として、メカニカルダンパ１９、電気油圧サーボダンパ３１を設けたが、それぞれを併用して用いてもよい。また、回転力付与部は、電気油圧サーボアクチュエータ４１に限るものではない。

本発明に係る自動車衝突模擬試験装置は、供試体を搭載するヨーイングスレッドにおける回転軸心の側方に偏心重量部を設けることで、装置の小型軽量化を可能とするものであり、いずれの自動車衝突模擬試験装置にも適用することができる。

１１ スレッド（架台）
１２ 床面
１４ ヨーイングスレッド
１５ 回転軸
１６ 供試体
１７ 偏心マス（偏心重量部）
１８ 発射装置（加速度装置）
１９ メカニカルダンパ（制動装置）
３１ 電気油圧サーボダンパ（制動装置）
３２ 油圧ダンパ
３３ サーボ弁
３４ サーボ制御盤
３５ ＰＣ（制御装置）
４１ 電気油圧サーボアクチュエータ（回転力付与部）
４２ 油圧アクチュエータ
４３ サーボ弁
４４ 油タンク
４５ 油圧アキュムレータ
５１ カート（架台）
５２ 減速装置（加速度装置）

Claims (8)

1. 前後方向に沿って移動自在に支持される架台と、
   該架台上に前部が回転軸心により水平旋回自在に支持されて供試体を搭載可能なヨーイングスレッドと、
   該ヨーイングスレッドにおける回転軸心の側方に設けられる偏心重量部と、
   前記架台の前方側に後方加速度を付与する加速度装置と、
   を備えることを特徴とする自動車衝突模擬試験装置。
2. 前記ヨーイングスレッドは、左右方向におけるほぼ中心位置が前記回転軸心により水平旋回自在に支持されることを特徴とする請求項１に記載の自動車衝突模擬試験装置。
3. 前記供試体は、前記ヨーイングスレッド上に側方のオフセット位置に搭載され、前記偏心重量部は、前記供試体のオフセット方向にて、前記ヨーイングスレッドの前方側端に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車衝突模擬試験装置。
4. 前記ヨーイングスレッドは、矩形形状をなし、前記偏心重量部は、該ヨーイングスレッドの上面内に固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の自動車衝突模擬試験装置。
5. 前記ヨーイングスレッドの水平旋回を制動する制動装置が設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の自動車衝突模擬試験装置。
6. 前記制動装置は、ダンパを有することを特徴とする請求項５に記載の自動車衝突模擬試験装置。
7. 前記制動装置は、油圧ダンパと、前記加速度装置の作動に応じて該油圧ダンパを油圧制御する制御装置とを有することを特徴とする請求項５に記載の自動車衝突模擬試験装置。
   
8. 前記ヨーイングスレッドに回転力を付与可能な回転力付与部と、前記加速度装置の作動に連動して前記回転力付与部を作動させる制御装置とを有することを特徴とする１から７のいずれか一つに記載の自動車衝突模擬試験装置。
   

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