JP4995119B2 - Pitching device for automobile collision simulator - Google Patents

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Description

本発明は、特に自動車の衝突試験をシミュレーションによって行う自動車衝突シミュレータのピッチング装置に関する。   The present invention relates to a pitching device for an automobile collision simulator that performs an automobile collision test by simulation.
近年、ダミー人形、エアバッグ等を設置したホワイトボディ、模擬車体等(以下、供試体という)をスレッド(台車)上に載置して取付け、当該スレッドに自動車衝突時の加速度を加えて、実車衝突時の状態に近い状態を供試体に与える自動車衝突シミュレータが提案されている。
このような自動車衝突シミュレータとしては、例えば、特許文献1(特開2006−138700号公報)に開示されているものがある。
In recent years, a white body with a dummy doll, airbag, etc., a simulated vehicle body (hereinafter referred to as a specimen) is mounted on a sled (cart), and the acceleration at the time of a car collision is added to the sled. There has been proposed an automobile collision simulator that gives a specimen a state close to that at the time of a collision.
As such an automobile collision simulator, for example, there is one disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-138700).
上記特許文献1に開示された自動車衝突シミュレータは、図4及び図5に示すように、供試体1に自動車衝突時の加速度を加えるアクチュエータ11と、供試体1にピッチング動作を与えるピッチング装置21とを備えている。アクチュエータ11は、出没可能なピストン11aを有し、該ピストン11aが作動して下側スレッド2を水平方向に打ち出すように構成されており、図示しない加速度制御システムにより制御される油圧装置などで駆動されるようになっている。
下側スレッド2は、上下及び左右方向の移動が規制された状態で、前後方向に延在する左右一対の下側ガイドレール3に前後摺動可能に支持されており、該下側ガイドレール3は、ピッチング装置21に水平に敷設されている。このため、下側スレッド2には、下側ガイドレール3を挟み込むように係合するシュー22が取付けられている。また、下側スレッド2のアクチュエータ11側の前端部には、縦フレーム23が固定して設けられ、該縦フレーム23の後面には、左右一対の上下ガイドレール24が取付けられている。上下ガイドレール24には、前後方向の移動が規制された状態で、上下方向に摺動可能な支持ブラケット25が嵌装されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the automobile collision simulator disclosed in Patent Document 1 includes an actuator 11 that applies acceleration to the specimen 1 at the time of the automobile collision, and a pitching device 21 that imparts a pitching action to the specimen 1. It has. The actuator 11 has a retractable piston 11a, and is configured so that the lower thread 2 is driven in the horizontal direction by operating the piston 11a, and is driven by a hydraulic device or the like controlled by an acceleration control system (not shown). It has come to be.
The lower thread 2 is supported by a pair of left and right lower guide rails 3 extending in the front-rear direction in a state where movement in the vertical and horizontal directions is restricted. Is laid horizontally on the pitching device 21. For this reason, a shoe 22 that is engaged with the lower guide rail 3 so as to sandwich the lower guide rail 3 is attached to the lower thread 2. A vertical frame 23 is fixedly provided at the front end portion of the lower thread 2 on the actuator 11 side, and a pair of left and right upper and lower guide rails 24 are attached to the rear surface of the vertical frame 23. A support bracket 25 slidable in the vertical direction is fitted to the vertical guide rail 24 in a state where movement in the front-rear direction is restricted.
また、下側スレッド2の上方には、供試体(ホワイトボディ、模擬車体等、ダミー人形1a、エアバッグ等を設置した場合も含む)1を搭載した上側スレッド4が配置されており、該上側スレッド4の前端部には、下側スレッド2の支持ブラケット25とピン26を介して連結する連結ブラケット27が取付けられている。したがって、上側スレッド4は、後端側が下側スレッド2に対してピン26を中心に上下回動可能に支持され、前端部側が支持ブラケット25により上下ガイドレール24に対して上下摺動可能に支持されている。しかも、下側スレッド2と上側スレッド4は、ピン26を介して中心線X方向が互いに拘束されているため、アクチュエータ11による中心線X方向の加圧力Fは、下側スレッド2から上側スレッド4に伝達されるとともに、供試体1に伝達されることになる。   Above the lower thread 2, an upper thread 4 on which a specimen 1 (including a case where a dummy doll 1a, an air bag, etc. are installed) 1 is mounted is disposed. A connecting bracket 27 is attached to the front end of the sled 4 to be coupled to the support bracket 25 of the lower sled 2 via a pin 26. Therefore, the upper thread 4 is supported such that the rear end side thereof can be vertically rotated around the pin 26 with respect to the lower thread 2, and the front end side is supported by the support bracket 25 so as to be vertically slidable with respect to the upper and lower guide rails 24. Has been. In addition, since the lower thread 2 and the upper thread 4 are constrained in the center line X direction via the pin 26, the applied force F in the center line X direction by the actuator 11 is changed from the lower thread 2 to the upper thread 4. And transmitted to the specimen 1.
さらに、上側スレッド4は、中心線X方向に対して直交する方向(横方向)にそれぞれ張り出して前後に配置される左右一対の前方支持脚5及び後方支持脚6を備えている。しかも、後方支持脚6は、前方支持脚5よりもさらに外側に張り出して設けられている。
一方、下側ガイドレール3の左右両側には、これと平行な前方昇降レール7及び後方昇降レール8が前後に設けられており、後方昇降レール8は、前方昇降レール7よりも外側となる位置に配置されている。前方昇降レール7には、上側スレッド4の前方支持脚5の先端のシュー5aが摺動可能に嵌装され、後方昇降レール8には、上側スレッド4の後方支持脚6の先端のシュー6aが摺動可能に嵌装されている。これらシュー5a,6aは、それぞれ昇降レール7,8を挟み込むように係合し、上下方向及び左右方向の移動が規制された状態で、前方支持脚5及び後方支持脚6が各昇降レール7,8に前後摺動可能に支持されている。
In addition, the upper thread 4 includes a pair of left and right front support legs 5 and rear support legs 6 that project in the direction orthogonal to the center line X direction (lateral direction) and are disposed in the front and rear direction. Moreover, the rear support legs 6 are provided so as to protrude further outward than the front support legs 5.
On the other hand, a front elevating rail 7 and a rear elevating rail 8 that are parallel to the front guide rail 7 are provided on the left and right sides of the lower guide rail 3, and the rear elevating rail 8 is positioned outside the front elevating rail 7. Is arranged. A shoe 5a at the tip of the front support leg 5 of the upper thread 4 is slidably fitted to the front lifting rail 7, and a shoe 6a at the tip of the rear support leg 6 of the upper thread 4 is slidably fitted to the rear lift rail 8. It is slidably fitted. The shoes 5a and 6a are engaged so as to sandwich the elevating rails 7 and 8, respectively, and the front support leg 5 and the rear support leg 6 are connected to the elevating rails 7 and 8 in a state where movement in the vertical and horizontal directions is restricted. 8 is supported so as to be slidable back and forth.
4基の昇降レール7,8は、それぞれレール面を水平に維持するように案内される機構を備えており、左右の前方昇降レール7及び後方昇降レール8には、それぞれ油圧シリンダなどからなる前方鉛直加振機9及び後方鉛直加振機10が取付けられている。これら鉛直加振機9,10は、ピッチング装置21の設置箇所に設けられたピットP内に配置されており、図示しないピッチング装置用油圧装置及びピッチング制御装置によって駆動制御され、昇降レール7,8のそれぞれを昇降するように構成されている。また、左右の前方鉛直加振機9は互いに同期して駆動され、左右の前方昇降レール7は同じ高さに設定されている。同様に、左右の後方鉛直加振機10は互いに同期して駆動され、左右の後方昇降レール8は同じ高さに設定されている。   The four elevating rails 7 and 8 are each provided with a mechanism that is guided so as to keep the rail surface horizontal, and the left and right front elevating rails 7 and the rear elevating rail 8 are each made of a hydraulic cylinder or the like. A vertical shaker 9 and a rear vertical shaker 10 are attached. These vertical vibrators 9 and 10 are disposed in a pit P provided at a place where the pitching device 21 is installed, and are driven and controlled by a not-shown pitching device hydraulic device and a pitching control device. Each is configured to move up and down. The left and right front vertical vibrators 9 are driven in synchronization with each other, and the left and right front elevating rails 7 are set at the same height. Similarly, the left and right rear vertical vibrators 10 are driven in synchronization with each other, and the left and right rear elevating rails 8 are set at the same height.
このように構成された自動車衝突シミュレータのピッチング装置21は、次のように作動する。先ず、アクチュエータ11のピストン11aの前端を接して配置された停止状態の下側スレッド2に対し、目標加速度(下側スレッド2及び供試体1の前方向としては減速加速度)を与えるべく、図示しない加速度制御システムにより油圧装置が制御され、アクチュエータ11のピストン11aが作動して下側スレッド2を後方に打ち出すことにより、自動車衝突時を模擬(シミュレート)する加速度を供試体1に与える。
それと同時に、図示しないピッチング制御装置とピッチング装置用油圧装置により、各前方鉛直加振機9及び後方鉛直加振機10が駆動され、所定のプログラムされた上下動作を上側スレッド4に与えると、該上側スレッド4に搭載された供試体1には、自動車衝突時の加速度と共に、当該衝突に伴うピッチング動作が付与されることになる。
なお、ピッチング動作を与えるプログラムは、実車衝突試験で得られたピッチング動作データに基づいて作成されており、車種、衝突条件ごとに実車衝突試験データに基づくプログラムを準備することで、自動車衝突シミュレータにおいて車種、衝突条件に即しているピッチング動作の模擬を加えた非破壊衝突試験が繰返し可能となる。
The pitching device 21 of the automobile collision simulator configured as described above operates as follows. First, not shown in order to give a target acceleration (deceleration acceleration as the forward direction of the lower thread 2 and the specimen 1) to the lower thread 2 in a stopped state arranged in contact with the front end of the piston 11a of the actuator 11. The hydraulic device is controlled by the acceleration control system, and the piston 11a of the actuator 11 is actuated to drive the lower thread 2 backward, thereby giving the specimen 1 an acceleration that simulates (simulates) a car collision.
At the same time, when the front vertical shaker 9 and the rear vertical shaker 10 are driven by a pitching control device and a pitching device hydraulic device (not shown) and a predetermined programmed up-and-down motion is given to the upper thread 4, The specimen 1 mounted on the upper thread 4 is given a pitching motion associated with the collision along with the acceleration at the time of the automobile collision.
Note that the program that gives the pitching motion is created based on the pitching motion data obtained in the actual vehicle collision test. By preparing a program based on the actual vehicle collision test data for each vehicle type and collision condition, in the automobile collision simulator The non-destructive collision test with simulation of pitching motion in line with the vehicle type and collision conditions can be repeated.
特開2006−138700号公報JP 2006-138700 A
ところで、図4及び図5に示されるようなピッチング装置21を備えた従来の自動車衝突シミュレータにあっては、アクチュエータ11のピストン11aを作動させて下側スレッド2を後方に打ち出すことにより、自動車衝突時の水平加速度及びピッチング動作を供試体1に与えているので、供試体1を搭載する上側スレッド4には上下方向の並進運動及び回動運動を可能とする構造が求められている。これら並進運動及び回動運動のそれぞれを可能とする機構を別々に設けた場合、構造が複雑となる上、連結可動部の重量増加は避けられなくなる。また、支持ブラケット25、ピン26及び連結ブラケット27などのように、一般的な直動ガイド機構(リニアガイド)では、その摺動速度の限界が3m/s程度であり、求められる摺動速度7.5m/sに届かないので、車種、衝突条件などに応じて加速度を大きくした場合などに、上側スレッド4のピッチング動作が追従できないことが起こる。   By the way, in the conventional automobile collision simulator provided with the pitching device 21 as shown in FIGS. 4 and 5, the piston 11 a of the actuator 11 is actuated to drive the lower thread 2 backward, thereby causing the automobile collision. Since the horizontal acceleration and the pitching operation at the time are given to the specimen 1, the upper thread 4 on which the specimen 1 is mounted is required to have a structure capable of vertical translation and rotation. When the mechanisms that enable each of the translational motion and the rotational motion are provided separately, the structure becomes complicated and an increase in the weight of the connecting movable portion is unavoidable. Further, in a general linear guide mechanism such as the support bracket 25, the pin 26, and the connection bracket 27, the limit of the sliding speed is about 3 m / s, and the required sliding speed 7 Since the speed does not reach 0.5 m / s, the pitching operation of the upper thread 4 may not be able to follow when the acceleration is increased according to the vehicle type, the collision condition, or the like.
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、供試体を搭載する上側スレッドの上下方向の並進運動及び回動運動を1つの機構で行い、軽量化を実現するとともに、要求される摺動速度によって上側スレッドを水平加速度に追従することが可能な自動車衝突シミュレータのピッチング装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and the purpose thereof is to achieve the weight reduction by performing the vertical translation and rotation of the upper thread on which the specimen is mounted with a single mechanism. In addition, an object of the present invention is to provide a pitching device for an automobile collision simulator that can follow the horizontal acceleration of the upper thread according to the required sliding speed.
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、前後方向に延在する下側ガイドレールに前後摺動可能に支持される下側スレッドと、該下側スレッドの上方に位置して供試体を搭載し、後端側が上下回動可能に支持され、かつ前端側が上下摺動可能に支持される上側スレッドと、自動車衝突時の加速度を加えるアクチュエータとを備え、前記アクチュエータのピストンにより前記下側スレッドを前記下側ガイドレールに沿って後方へ打ち出すことで前記下側スレッドを介して前記上側スレッド上の前記供試体に自動車衝突時の加速度を加えるとともに、ピッチング動作を与えるようにした自動車衝突シミュレータのピッチング装置において、前記下側スレッドの前記アクチュエータ側の前端部に左右一対の上下ガイドレールを設ける一方、前記上側スレッドの前記アクチュエータ側の前端部に、幅方向の移動が規制された状態で前記上下ガイドレールと係合するローラを設け、該ローラ及び前記上下ガイドレールを介して、前記下側スレッドに前記上側スレッドを上下並進摺動可能及び上下回動可能に連結している。   In order to solve the above-described problems of the prior art, the present invention is provided with a lower thread supported by a lower guide rail extending in the front-rear direction so as to be slidable in the front-rear direction, and above the lower thread. A test piece is mounted, and includes an upper thread whose rear end is supported so as to be pivotable up and down, and whose front end is supported so as to be vertically slidable, and an actuator that applies acceleration in the event of an automobile collision, and the piston of the actuator An automobile in which a lower thread is driven rearward along the lower guide rail to add acceleration during an automobile collision to the specimen on the upper thread via the lower thread and to give a pitching operation. In the collision simulator pitching device, a pair of left and right upper and lower guide rails are provided at the front end of the lower thread on the actuator side. On the other hand, a roller that engages with the upper and lower guide rails in a state where movement in the width direction is restricted is provided at a front end portion on the actuator side of the upper thread, and the lower side is provided via the rollers and the upper and lower guide rails. The upper thread is connected to the sled so as to be vertically slidable and vertically rotatable.
本発明において、前記ローラの外周面には、断面V字形状の周溝が設けられ、前記上下ガイドレールの先端部は、前記ローラの周溝と係合する山形形状に形成されているのが好ましい。
また、本発明において、前記ローラは、自動調芯可能な軸受を介して前記上側スレッドに取付けられているのが好ましい。
さらに、本発明において、前記ローラの上部には、前記ローラと前記上下ガイドレールとの係合部を覆うカバーが設けられているのが好ましい。
In the present invention, the outer peripheral surface of the roller is provided with a circumferential groove having a V-shaped cross section, and the tip of the upper and lower guide rails is formed in a chevron shape that engages with the circumferential groove of the roller. preferable.
In the present invention, the roller is preferably attached to the upper thread via a bearing capable of automatic alignment.
Furthermore, in the present invention, it is preferable that a cover that covers an engagement portion between the roller and the upper and lower guide rails is provided on an upper portion of the roller.
上述の如く、本発明に係る自動車衝突シミュレータのピッチング装置は、前後方向に延在する下側ガイドレールに前後摺動可能に支持される下側スレッドと、該下側スレッドの上方に位置して供試体を搭載し、後端側が上下回動可能に支持され、かつ前端側が上下摺動可能に支持される上側スレッドと、自動車衝突時の加速度を加えるアクチュエータとを備え、前記アクチュエータのピストンにより前記下側スレッドを前記下側ガイドレールに沿って後方へ打ち出すことで前記下側スレッドを介して前記上側スレッド上の前記供試体に自動車衝突時の加速度を加えるとともに、ピッチング動作を与えるようにしたものであって、前記下側スレッドの前記アクチュエータ側の前端部に左右一対の上下ガイドレールを設ける一方、前記上側スレッドの前記アクチュエータ側の前端部に、幅方向の移動が規制された状態で前記上下ガイドレールと係合するローラを設け、該ローラ及び前記上下ガイドレールを介して、前記下側スレッドに前記上側スレッドを上下並進摺動可能及び上下回動可能に連結しているので、供試体を搭載する上側スレッドの上下方向の並進運動及び回動運動を1つの機構で実施でき、コスト低減及び軽量化を図ることができる。
しかも、本発明のピッチング装置によれば、アクチュエータによって打ち出された水平の荷重が下側スレッドを介して上側スレッドに伝達された場合、要求される摺動速度によって上側スレッドを水平加速度に追従することができる。したがって、適用車種や衝突条件などに応じて、自動車衝突時のピッチング動作を高精度に再現できる。
As described above, the pitching device for an automobile collision simulator according to the present invention is located above the lower thread, the lower thread supported by the lower guide rail extending in the front-rear direction so as to be slidable back and forth. A test piece is mounted, and includes an upper thread whose rear end is supported so as to be pivotable up and down, and whose front end is supported so as to be vertically slidable, and an actuator that applies acceleration in the event of an automobile collision, and the piston of the actuator The lower sled is driven rearward along the lower guide rail to add acceleration during automobile collision to the specimen on the upper sled through the lower sled and to give a pitching motion. A pair of left and right upper and lower guide rails is provided at the front end of the lower thread on the actuator side, while the upper thread A roller that engages with the upper and lower guide rails in a state in which movement in the width direction is restricted is provided at a front end portion on the actuator side of the actuator, and the upper thread is connected to the lower thread via the roller and the upper and lower guide rails. Are connected so as to be slidable up and down and slidable up and down, so that the upper side thread carrying the specimen can be translated and rotated in a vertical direction with a single mechanism, thereby reducing cost and weight. be able to.
In addition, according to the pitching device of the present invention, when the horizontal load driven by the actuator is transmitted to the upper thread via the lower thread, the upper thread follows the horizontal acceleration at the required sliding speed. Can do. Therefore, the pitching operation at the time of the automobile collision can be reproduced with high accuracy according to the applied vehicle type, the collision condition, and the like.
また、本発明において、前記ローラの外周面には、断面V字形状の周溝が設けられ、前記上下ガイドレールの先端部は、前記ローラの周溝と係合する山形形状に形成されているので、より簡単な構造で幅方向の移動を規制しながら、上側スレッドの上下方向の並進運動及び回動運動を円滑に行うことができる。   In the present invention, the outer peripheral surface of the roller is provided with a circumferential groove having a V-shaped cross section, and the tip portion of the upper and lower guide rails is formed in a mountain shape that engages with the circumferential groove of the roller. Therefore, the upper side thread can be smoothly translated and rotated in the vertical direction while restricting the movement in the width direction with a simpler structure.
さらに、本発明において、前記ローラは、自動調芯可能な軸受を介して前記上側スレッドに取付けられているので、上側スレッドが上下方向へ並進摺動及び回動する際に左右幅方向で高さ位置のアンバランスが発生しても、迅速に調整してアンバランスを解消することができる。   Furthermore, in the present invention, since the roller is attached to the upper thread via a bearing capable of self-alignment, when the upper thread translates and rotates in the vertical direction, the height is increased in the left-right width direction. Even if position imbalance occurs, it can be quickly adjusted to eliminate the imbalance.
そして、本発明において、前記ローラの上部には、前記ローラと前記上下ガイドレールとの係合部を覆うカバーが設けられているので、破砕した窓ガラスの破片や粉塵などが上方からローラと上下ガイドレールとの係合部に入って噛み込むという事態を防止でき、上側スレッドの円滑な上下並進摺動及び上下回動を長期間にわたり維持することができる。   In the present invention, a cover for covering the engaging portion between the roller and the upper and lower guide rails is provided on the upper portion of the roller, so that crushed window glass fragments and dust etc. The situation of entering and engaging with the guide rail can be prevented, and smooth vertical translational sliding and vertical rotation of the upper thread can be maintained for a long period of time.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る自動車衝突シミュレータのピッチング装置の概略側面図、図2は、本発明の実施形態に係る下側スレッドの上下ガイドレールと上側スレッドのローラとの係合状態を示す断面図、図3は、本発明の実施形態に係る下側スレッドの上下ガイドレールと上側スレッドのローラとの係合状態を示す平面図である。なお、図4及び図5に示す従来例と同一部位には同一符号を付して説明を省略する。   FIG. 1 is a schematic side view of a pitching device for an automobile collision simulator according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a plan view showing an engaged state between the upper and lower guide rails of the lower thread and the rollers of the upper thread according to the embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part same as the prior art example shown in FIG.4 and FIG.5, and description is abbreviate | omitted.
下側スレッド2は、図1に示すように、前後方向に長く、前後左右の周囲がフレームで囲まれた平面視で略長方形状に形成されており、左右両側が下側ガイドレール3に載置され、前後方向に沿って摺動可能に支持されている。しかも、下側スレッド2のアクチュエータ11側の前端部には、図1に示すように、縦フレーム23が起立して設けられており、該縦フレーム23の後面には、図2及び図3に示すように、上下方向へ沿って延在する左右一対の上下ガイドレール(Vローラレール)24が幅方向に間隔を開けてそれぞれ取付けられている。これら上下ガイドレール24の先端部24aは、後述するVローラの周溝と係合する平面視で山形形状(矢印形状)に形成されている。そして、上下ガイドレール24の前後中間部分には、上側スレッド4の前端部4aの内側に取付けたカムフォロア41を収納配置する凹溝24bが上下方向に沿って設けられており、カムフォロア41は、凹溝24bに対して隙間を持たせて遊嵌されている。   As shown in FIG. 1, the lower thread 2 is long in the front-rear direction, is formed in a substantially rectangular shape in plan view with the periphery of the front, rear, left, and right surrounded by a frame, and both left and right sides are mounted on the lower guide rail 3. And is slidably supported along the front-rear direction. Moreover, as shown in FIG. 1, a vertical frame 23 is erected at the front end of the lower thread 2 on the actuator 11 side, and the rear surface of the vertical frame 23 is shown in FIGS. As shown, a pair of left and right upper and lower guide rails (V roller rails) 24 extending in the vertical direction are attached with a gap in the width direction. The tip portions 24a of the upper and lower guide rails 24 are formed in a mountain shape (arrow shape) in a plan view that engages with a circumferential groove of a V roller described later. A concave groove 24b for accommodating and arranging the cam follower 41 attached to the inner side of the front end portion 4a of the upper thread 4 is provided in the front-rear intermediate portion of the upper and lower guide rails 24 along the vertical direction. The groove 24b is loosely fitted with a gap.
また、本発明の実施形態に係る上側スレッド4のアクチュエータ11側の前端部4a寄りには、図1〜図3に示すように、幅方向の移動が規制された状態で左右一対の上下ガイドレール24の先端部24aと係合する左右一対のVローラ51が幅方向に間隔を開けて取付けられている。上側スレッド4の前端部4aは、Vローラ51及び上下ガイドレール24を介して、下側スレッド2に上下並進摺動可能及び上下回動可能に連結されている。
Vローラ51は、比較的大径のローラを用いて形成されており、外周面には、断面V字形状の周溝51aが設けられている。このため、Vローラ51の周溝51aと上下ガイドレール24の先端部24aとは、対応する角度の傾斜面に形成され、互いに当接した状態で係合しており、Vローラ51は、上下ガイドレール24上を回転しながら線接触で上下方向に摺動するように構成されている。
Also, a pair of left and right upper and lower guide rails in a state where movement in the width direction is restricted as shown in FIGS. 1 to 3 near the front end 4a on the actuator 11 side of the upper thread 4 according to the embodiment of the present invention. A pair of left and right V rollers 51 that engage with the front end portion 24a of 24 is attached at an interval in the width direction. The front end portion 4a of the upper thread 4 is connected to the lower thread 2 via the V roller 51 and the upper and lower guide rails 24 so as to be vertically slidable and vertically rotatable.
The V roller 51 is formed using a relatively large diameter roller, and a circumferential groove 51a having a V-shaped cross section is provided on the outer peripheral surface. For this reason, the circumferential groove 51a of the V roller 51 and the tip end portion 24a of the upper and lower guide rails 24 are formed on inclined surfaces with corresponding angles and are engaged with each other. While rotating on the guide rail 24, it is configured to slide up and down by line contact.
一方、上側スレッド4の前端部4a寄りの左右両側には、幅方向へ延在する軸部52がそれぞれ取付けられている。そして、Vローラ51の内部には、自動調芯可能な軸受(自動調芯コロ軸受)53が内蔵されており、Vローラ51は、当該軸受53を介して軸部52に回転可能に支持されている。   On the other hand, shaft portions 52 extending in the width direction are respectively attached to the left and right sides of the upper thread 4 near the front end portion 4a. A bearing (automatic alignment roller bearing) 53 capable of automatic alignment is incorporated inside the V roller 51, and the V roller 51 is rotatably supported by the shaft portion 52 via the bearing 53. ing.
さらに、Vローラ51の上部には、図3に示すように、Vローラ51の周溝51aと上下ガイドレール24の先端部24aとの係合部を覆うカバー54が設けられている。このため、カバー54は、当該係合部の全体を上方から覆うことが可能な大きさで、Vローラ51の周溝51a及び上下ガイドレール24の先端部24aと対応する傾斜角度の平面視でV字形状に形成されている。   Further, as shown in FIG. 3, a cover 54 that covers an engagement portion between the circumferential groove 51 a of the V roller 51 and the distal end portion 24 a of the upper and lower guide rails 24 is provided on the upper portion of the V roller 51. Therefore, the cover 54 is large enough to cover the entire engaging portion from above, and in plan view at an inclination angle corresponding to the circumferential groove 51a of the V roller 51 and the tip portion 24a of the upper and lower guide rails 24. It is formed in a V shape.
このように構成された本発明の実施形態に係る自動車衝突シミュレータのピッチング装置21は、次のように作動する。
前述したと同様に、下側ガイドレール3上に載置された停止状態の下側スレッド2に対し、目標加速度を与えるべく、アクチュエータ11のピストン11aが作動して下側スレッド2を後方に打ち出すことにより、自動車衝突時を模擬(シミュレート)する加速度を供試体1に与える。それと同時に、各前方鉛直加振機9及び後方鉛直加振機10が駆動され、所定のプログラムされた上下動作を上側スレッド4に与えると、該上側スレッド4に搭載された供試体1には、自動車衝突時の加速度と共に、当該衝突に伴うピッチング動作が付与されることになる。
この際、図1に示すように、アクチュエータ11による下側スレッド2への加圧力Fが上側スレッド4の前端部4aに伝達されると、前方へ向かう反対向きの慣性力によって上側スレッド4の前端部4a側の軸部52を中心にして下向きの回転モーメントMが下側スレッド2に作用する。これに伴い、本実施形態のピッチング装置21においては、上側スレッド4の前端部4aがVローラ51を介して上下ガイドレール24上を上下方向(図1中の矢印U及びD方向)へ沿って円滑かつ迅速に並進摺動するとともに、左右両側のアンバランスを軸受53により自動調芯しながら、軸部52を中心にして上下方向に回動することになる。そして、目標とする自動車衝突時の水平加速度とピッチング動作が供試体1に付与された後、下側ガイドレール3上を摺動する下側スレッド2に所定の制動力が加えられ、停止することになる。
The thus configured pitching device 21 of the automobile collision simulator according to the embodiment of the present invention operates as follows.
As described above, the piston 11a of the actuator 11 is actuated to strike the lower thread 2 backward to give a target acceleration to the lower thread 2 in a stopped state placed on the lower guide rail 3. Thus, the specimen 1 is given acceleration that simulates (simulates) the time of the automobile collision. At the same time, when each front vertical shaker 9 and rear vertical shaker 10 is driven and a predetermined programmed up and down motion is applied to the upper thread 4, the specimen 1 mounted on the upper thread 4 is Along with the acceleration at the time of the automobile collision, a pitching operation accompanying the collision is given.
At this time, as shown in FIG. 1, when the pressing force F applied to the lower thread 2 by the actuator 11 is transmitted to the front end portion 4a of the upper thread 4, the front end of the upper thread 4 is caused by the inertia force in the opposite direction toward the front. A downward rotational moment M acts on the lower thread 2 around the shaft portion 52 on the side of the portion 4a. Accordingly, in the pitching device 21 of the present embodiment, the front end portion 4a of the upper thread 4 is vertically moved on the upper and lower guide rails 24 via the V rollers 51 (in the directions of arrows U and D in FIG. 1). In addition to smooth and rapid translational sliding, the left and right unbalances are automatically centered by the bearings 53 and are rotated up and down around the shaft portion 52. Then, after the target horizontal acceleration and pitching operation at the time of the automobile collision are given to the specimen 1, a predetermined braking force is applied to the lower thread 2 sliding on the lower guide rail 3, and then stopped. become.
以上、本発明の実施形態のピッチング装置21によれば、上側スレッド4の前端部4aがVローラ51及び上下ガイドレール24を介して下側スレッド2に上下並進摺動可能及び上下回動可能に連結されているため、供試体1を搭載する上側スレッド4の上下方向の並進運動及び回動運動を1つの機構で行うことができ、コストダウン及び軽量化を図ることができる。
しかも、本実施形態のピッチング装置21によれば、アクチュエータ11によって打ち出された水平の荷重が下側スレッド2を介して上側スレッド4に伝達された場合、上側スレッド4を水平加速度に対して円滑かつ迅速に追従でき、リニアガイドと比較して高い速度で上側スレッド4を摺動させることができる。したがって、適用車種や衝突条件などに応じて、自動車衝突時のピッチング動作を高精度に再現できる。
また、本実施形態のVローラ51の外周面には、断面V字形状の周溝51aが設けられ、上下ガイドレール24の先端部24aは、Vローラ51の周溝51aと係合する山形形状に形成されているため、部品点数が少なく、より簡単な構造で幅方向の移動を規制しながら、上側スレッド4の上下方向の並進運動及び回動運動を実現できる。
As described above, according to the pitching device 21 of the embodiment of the present invention, the front end portion 4a of the upper thread 4 can be vertically translated and slidable on the lower thread 2 via the V roller 51 and the upper and lower guide rails 24 and can be rotated up and down. Since they are connected, the upper side thread 4 on which the specimen 1 is mounted can be translated and rotated in the vertical direction by one mechanism, and the cost and weight can be reduced.
Moreover, according to the pitching device 21 of the present embodiment, when the horizontal load driven by the actuator 11 is transmitted to the upper thread 4 via the lower thread 2, the upper thread 4 is smoothly and horizontally affected by the horizontal acceleration. Accordingly, the upper thread 4 can be slid at a higher speed than the linear guide. Therefore, the pitching operation at the time of the automobile collision can be reproduced with high accuracy according to the applied vehicle type, the collision condition, and the like.
In addition, a circumferential groove 51 a having a V-shaped cross section is provided on the outer peripheral surface of the V roller 51 of the present embodiment, and the tip portion 24 a of the upper and lower guide rails 24 engages with the circumferential groove 51 a of the V roller 51. Therefore, the upper thread 4 can be translated and rotated in the vertical direction while restricting the movement in the width direction with a simpler structure.
さらに、本実施形態のVローラ51は、自動調芯可能な軸受53を介して上側スレッド4に取付けられているため、上側スレッド4が上下方向へ並進摺動及び回動する際に左右幅方向で高さ位置のアンバランスが発生しても軸受53の箇所で自動調芯が行われ、こじれなどを生ずることなく、左右のアンバランスを迅速に解消することができる。
それに加えて、本実施形態のVローラ51の上部には、該Vローラ51と上下ガイドレール24との係合部を覆うカバー54が設けられているため、自動車衝突シミュレート時の水平加速度やピッチング動作などにより破砕した窓ガラスの破片、粉塵等が上方から落下しても、カバー54の存在でVローラ51と上下ガイドレール24との係合部に入って噛み込むことが無くなり、上側スレッド4の円滑な上下並進摺動及び上下回動を長期間にわたり維持することが可能となり、耐久性の向上を図ることができる。
Furthermore, since the V roller 51 of the present embodiment is attached to the upper thread 4 via a bearing 53 capable of automatic alignment, when the upper thread 4 translates and rotates in the vertical direction, the horizontal width direction Thus, even if an unbalance of the height position occurs, automatic alignment is performed at the location of the bearing 53, and the left and right imbalances can be quickly eliminated without causing twisting or the like.
In addition, since a cover 54 that covers the engagement portion between the V roller 51 and the upper and lower guide rails 24 is provided on the upper portion of the V roller 51 of the present embodiment, Even if broken pieces of window glass, dust, etc., crushed by the pitching operation or the like fall from above, the presence of the cover 54 prevents the V roller 51 and the upper and lower guide rails 24 from entering and engaging with each other. 4 smooth vertical translational sliding and vertical rotation can be maintained over a long period of time, and durability can be improved.
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、既述の実施の形態の上側スレッド4は、Vローラ51を用いて下側スレッド2の上下ガイドレール24に連結されているが、幅方向の移動を規制することができる構造であれば、他の形状に形成されたローラを用いても良い。
While the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention.
For example, the upper thread 4 of the above-described embodiment is connected to the upper and lower guide rails 24 of the lower thread 2 using the V roller 51, but may be any structure that can regulate the movement in the width direction. Alternatively, a roller formed in another shape may be used.
本発明の実施形態に係る自動車衝突シミュレータのピッチング装置を示す概略側面図である。1 is a schematic side view showing a pitching device of an automobile collision simulator according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る下側スレッドの上下ガイドレールと上側スレッドのローラとの係合状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the engagement state of the upper and lower guide rail of the lower thread | yarn which concerns on embodiment of this invention, and the roller of an upper thread | sled. 本発明の実施形態に係る下側スレッドの上下ガイドレールと上側スレッドのローラとの係合状態を示す平面図である。It is a top view which shows the engagement state of the up-and-down guide rail of the lower thread | yarn which concerns on embodiment of this invention, and the roller of an upper thread | sled. アクチュエータで衝突時の加速度を加える従来の自動車衝突シミュレータのピッチング装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the pitching apparatus of the conventional motor vehicle collision simulator which adds the acceleration at the time of a collision with an actuator. 図4に示すピッチング装置の作動説明図である。It is an operation explanatory view of the pitching device shown in FIG.
符号の説明Explanation of symbols
1 供試体
2 下側スレッド
3 下側ガイドレール
4 上側スレッド
4a 前端部
11 アクチュエータ
11a ピストン
21 ピッチング装置
24 上下ガイドレール
24a 先端部
51 Vローラ
51a 周溝
52 軸部
53 自動調芯可能な軸受
54 カバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Specimen 2 Lower thread 3 Lower guide rail 4 Upper thread 4a Front end part 11 Actuator 11a Piston 21 Pitching device 24 Vertical guide rail 24a Tip part 51 V roller 51a Circumferential groove 52 Shaft part 53 Self-aligning bearing 54 Cover

Claims (4)

  1. 前後方向に延在する下側ガイドレールに前後摺動可能に支持される下側スレッドと、該下側スレッドの上方に位置して供試体を搭載し、後端側が上下回動可能に支持され、かつ前端側が上下摺動可能に支持される上側スレッドと、自動車衝突時の加速度を加えるアクチュエータとを備え、前記アクチュエータのピストンにより前記下側スレッドを前記下側ガイドレールに沿って後方へ打ち出すことで前記下側スレッドを介して前記上側スレッド上の前記供試体に自動車衝突時の加速度を加えるとともに、ピッチング動作を与えるようにした自動車衝突シミュレータのピッチング装置において、前記下側スレッドの前記アクチュエータ側の前端部に左右一対の上下ガイドレールを設ける一方、前記上側スレッドの前記アクチュエータ側の前端部に、幅方向の移動が規制された状態で前記上下ガイドレールと係合するローラを設け、該ローラ及び前記上下ガイドレールを介して、前記下側スレッドに前記上側スレッドを上下並進摺動可能及び上下回動可能に連結したことを特徴とする自動車衝突シミュレータのピッチング装置。   A lower thread that is supported by a lower guide rail extending in the front-rear direction so as to be slidable in the front-rear direction, and a specimen is mounted above the lower thread, and the rear end side is supported so as to be rotatable up and down. And an upper thread whose front end is supported so as to be vertically slidable and an actuator that applies acceleration in the event of a car crash, and the lower thread is driven backward along the lower guide rail by a piston of the actuator. In the pitching device of the automobile collision simulator, the acceleration at the time of the automobile collision is applied to the specimen on the upper thread via the lower thread, and the pitching operation is given to the specimen on the actuator side of the lower thread. While providing a pair of left and right guide rails on the front end, the front end on the actuator side of the upper thread A roller that engages with the upper and lower guide rails in a state in which movement in the width direction is restricted, and the upper thread can be slid vertically translated on the lower thread via the roller and the upper and lower guide rails. A pitching device for an automobile collision simulator, wherein the pitching device is connected so as to be rotatable.
  2. 前記ローラの外周面には、断面V字形状の周溝が設けられ、前記上下ガイドレールの先端部は、前記ローラの周溝と係合する山形形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の自動車衝突シミュレータのピッチング装置。   A circumferential groove having a V-shaped cross section is provided on the outer peripheral surface of the roller, and a tip portion of the upper and lower guide rails is formed in a mountain shape that engages with the circumferential groove of the roller. Item 10. A pitching device for an automobile collision simulator according to Item 1.
  3. 前記ローラは、自動調芯可能な軸受を介して前記上側スレッドに取付けられてい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シミュレータのピッチング装置。   3. The pitching device for an automobile collision simulator according to claim 1, wherein the roller is attached to the upper thread via a bearing capable of automatic alignment. 4.
  4. 前記ローラの上部には、前記ローラと前記上下ガイドレールとの係合部を覆うカバーが設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の自動車衝突シミュレータのピッチング装置。   The pitching device for an automobile collision simulator according to any one of claims 1 to 3, wherein a cover for covering an engaging portion between the roller and the upper and lower guide rails is provided on an upper portion of the roller.
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