JP6919636B2 - Simple test method for snow strength of automobiles - Google Patents

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Description

本発明は、自動車の積雪強度評価の簡易試験方法に関する。 The present invention relates to a simple test method for evaluating the snow strength of an automobile.

自動車用パネル部品には、アウターと呼ばれる外板部品とフロアやダッシュロアなどの内板部品とがある。この自動車用パネル部品は、投影面積が広い部品群である。このため、自動車用パネル部品は、板厚の低減による軽量化量が、他の骨格系部品と比較しても格段に大きい。その中でもルーフパネル部品は、大きな投影面積を持つことから、薄板化による軽量化の効果が特に大きい。
ルーフパネル部品は、特にバンやミニバンなどの車両において軽量化の効果が大きな部品である。また、優れた操安性や走りの楽しさの志向から、車体の低重心化が要求される傾向にあるため、車両上部にあるルーフ軽量化のニーズは特に高い。
Panel parts for automobiles include outer panel parts called outer parts and inner panel parts such as floors and dash lowers. This automobile panel part is a group of parts having a wide projected area. For this reason, the weight reduction amount of the automobile panel parts due to the reduction of the plate thickness is remarkably large as compared with other skeletal parts. Among them, the roof panel parts have a large projected area, so that the effect of weight reduction by thinning the plate is particularly large.
Roof panel parts are parts that have a great effect on weight reduction, especially in vehicles such as vans and minivans. In addition, there is a tendency for the center of gravity of the vehicle body to be lowered due to the desire for excellent maneuverability and enjoyment of driving, so there is a particularly high need for weight reduction of the roof at the upper part of the vehicle.

一方、ルーフの要求性能の一つに積雪強度がある。自動車が屋外を走行あるいは屋外で駐停車している際に、ルーフパネルに積雪し、その荷重でルーフパネルが反転してしまう場合がある。積雪強度とは、積雪の重みでルーフパネルが反転してしまい、パネルが元に戻らず永久変形を起こしてしまうことを防ぐために必要な強度のことである。この積雪強度は、ルーフパネルにのみ要求される特別な性能である。積雪強度は、強度という名称であるが、パネルの反転(バックリング)に関わるため、剛性の一種と考えてよい。 On the other hand, one of the required performance of the roof is snow strength. When a car is traveling outdoors or parked outdoors, snow may accumulate on the roof panel and the load may cause the roof panel to flip. The snow strength is the strength required to prevent the roof panel from being inverted due to the weight of the snow and causing the panel to not return to its original shape and to undergo permanent deformation. This snow strength is a special performance required only for roof panels. Snow strength, which is called strength, can be considered as a type of rigidity because it is related to the reversal (buckling) of the panel.

但し季節を問わずに、自動車に対し実際に積雪させて試験を行うためには、降雪機が必要であり、また、低温保持が可能な大型空間が必要となる。さらに評価のために実際に車両を試作する必要もある。ここで、積雪の代用として、等分布荷重をルーフパネルの表面全面に負荷するには水圧負荷や土砂などを乗せるやり方が考えられる。しかし、このような負荷方法では、ルーフパネルの面積が広いことから、等分布荷重を実現することが現実的には困難である。 However, regardless of the season, a snowmaking machine is required and a large space capable of maintaining a low temperature is required in order to actually cover the automobile with snow for the test. Furthermore, it is necessary to actually make a prototype of the vehicle for evaluation. Here, as a substitute for snow cover, a method of placing a hydraulic load or earth and sand on the entire surface of the roof panel can be considered. However, with such a load method, it is practically difficult to realize an evenly distributed load because the area of the roof panel is large.

従来、自動車用パネル部品の強度・剛性試験としては、例えば特許文献1や2に記載の技術がある。特許文献1には、金属パネルを圧子で押し込む張り剛性の評価試験に関する技術が記載されている。また、特許文献2には、曲率急峻変化部(アウターパネルに付与されたキャラクターラインやビード等の部分)におけるデント評価の方法について開示されている。しかしながら、これらは、いずれも荷重が局所的に負荷される場合であり、人が指や手でパネルを押したときの張り剛性及び耐デント性の評価に関するものである。このような評価は、積雪強度のようにパネル全面に等分布荷重が負荷される試験での評価ではなく、相対的に人が触ることの少ないルーフパネルでは重要視されない性能である。 Conventionally, as a strength / rigidity test of a panel component for an automobile, for example, there is a technique described in Patent Documents 1 and 2. Patent Document 1 describes a technique relating to an evaluation test of tension rigidity in which a metal panel is pushed by an indenter. Further, Patent Document 2 discloses a method of dent evaluation in a portion where a sharp curvature changes (a portion such as a character line or a bead assigned to an outer panel). However, these are all cases where the load is locally applied, and relate to the evaluation of the tension rigidity and the dent resistance when a person pushes the panel with a finger or a hand. Such an evaluation is not an evaluation in a test in which an evenly distributed load is applied to the entire surface of the panel, such as snow strength, but a performance that is not emphasized in a roof panel that is relatively rarely touched by humans.

また、ルーフパネル性能に関する試験としては、特許文献3及び特許文献4にて開示されている降雹試験がある。特に欧米では、降雹による自動車用パネル部品(ルーフやフード等)の変形発生が問題となっている。しかし、評価対象の範囲が、積雪強度と同様にルーフパネル全体であるものの、負荷される荷重として、雹が1個1個、個別にルーフパネルに当たる状態を模擬した荷重条件である。このため、降雹試験も、局所的に荷重を負荷する試験形態である。 Further, as a test related to roof panel performance, there is a hail drop test disclosed in Patent Document 3 and Patent Document 4. Especially in Europe and the United States, deformation of automobile panel parts (roof, hood, etc.) due to hailstorm has become a problem. However, although the range to be evaluated is the entire roof panel as in the case of snow strength, the load is a load condition simulating a state in which each hail hits the roof panel individually. Therefore, the hail drop test is also a test form in which a load is locally applied.

現状、ルーフ積雪強度の評価試験は、車両そのものを1台試作し、そのルーフパネルの表面に順番に重りを載せて順次荷重を負荷していくやり方で行われている。しかしながら、ルーフパネルの表面に対し、重りで部分的に順次負荷していく場合、その過程においては、ルーフパネルの表面全面に対し、等分布荷重ではなく偏った荷重分布の負荷状態となってしまう。このため、このような試験では、積雪強度の評価精度が不十分であると考えられる。 At present, the evaluation test of the snow strength of the roof is carried out by making a prototype of the vehicle itself, placing weights on the surface of the roof panel in order, and sequentially applying a load. However, when the surface of the roof panel is partially and sequentially loaded with a weight, in the process, the load state is not evenly distributed but unevenly distributed on the entire surface of the roof panel. .. Therefore, it is considered that the evaluation accuracy of the snow strength is insufficient in such a test.

特許第5024152号公報Japanese Patent No. 5024152 特許第5919782号公報Japanese Patent No. 59197882 特開2010−197098号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-97098 特開2011−75307号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-75307

本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、自動車の積雪強度を、簡易にかつ精度良く評価可能な試験方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to the above points, and an object of the present invention is to provide a test method capable of easily and accurately evaluating the snowfall strength of an automobile.

評価対象の実車を縮小したミニチュアモデルを作成して積雪強度の評価試験を行うことも考えられる。しかし、単純に実車の数分の一縮小モデルでミニカーを作る場合、部品点数分の金型作製が必要となり、また溶接機もミニチュア化が必要になってしまう。そして、このような工数や投資を車種開発ごとに実施することは、現実的ではない。
そこで、発明者は、実車での試験を忠実に再現することなく、部品構造やルーフパネルの意匠形状なども考慮した積雪強度対策の効果有無を定性的に検証が出来る方法を考えた。そして、発明者は、車体の上部部分(アッパーボディ)を評価用「土台」と解釈し、その土台(アッパーボディ)を剛体塊として作製し、その上に、別製作したルーフパネル(ルーフアウターパネル)のモデルを乗せて評価に供することを考案した。
It is also conceivable to create a miniature model of the actual vehicle to be evaluated and conduct an evaluation test of snow strength. However, when simply making a miniature car with a model that is a fraction of the actual car, it is necessary to make dies for the number of parts, and it is also necessary to miniaturize the welding machine. And it is not realistic to carry out such man-hours and investment for each vehicle model development.
Therefore, the inventor has considered a method that can qualitatively verify the effectiveness of the snow strength countermeasure in consideration of the component structure and the design shape of the roof panel without faithfully reproducing the test on the actual vehicle. Then, the inventor interprets the upper part (upper body) of the vehicle body as an evaluation "base", manufactures the base (upper body) as a rigid body mass, and separately manufactures a roof panel (roof outer panel) on it. ) Is put on the model and used for evaluation.

すなわち課題を解決するために、本発明の一態様の自動車の積雪強度簡易試験方法は、評価対象のルーフパネルと同寸若しくはそのルーフパネルを縮小した形状のルーフモデルを用意し、そのルーフモデルの外周部を土台に固定した状態で、上記ルーフモデル表面に上側から等分布荷重を負荷し、上記負荷による上記ルーフモデルの変形量を測定することを要旨とする。
ルーフモデルは、モデルの作製や等分布荷重負荷の実現を考慮すると、ルーフパネルを縮小したミニチュア形状であることが好ましい。
上記等分布荷重の負荷は、等分布荷重負荷の実現を考慮すると、軟質製のゴムシートパネルを使用することが好ましい。
That is, in order to solve the problem, in the simple test method for snow strength of an automobile according to one aspect of the present invention, a roof model having the same size as the roof panel to be evaluated or a shape obtained by reducing the roof panel is prepared, and the roof model of the roof model is prepared. The gist is that an evenly distributed load is applied to the surface of the roof model from above with the outer peripheral portion fixed to the base, and the amount of deformation of the roof model due to the load is measured.
The roof model is preferably a miniature shape with a reduced roof panel in consideration of model fabrication and realization of an evenly distributed load.
As the load of the evenly distributed load, it is preferable to use a soft rubber sheet panel in consideration of the realization of the evenly distributed load.

本発明の一態様によれば、簡便なルーフパネル周りのモデルを使用することで、コストや工数を抑え、簡易に積雪強度の評価を行うことが可能となる。その結果、積雪に対する対策効果の検証が簡単に行えるため、より効果的な部品設計が可能となる。
特に、ルーフパネルをミニチュア化したルーフモデルを採用した場合には、等分布荷重を負荷する面積が小さくなり、よりルーフモデルに等分布荷重を負荷しやすくなると共に、試験で使用する作業空間を小さくすることが出来る。
According to one aspect of the present invention, by using a simple model around the roof panel, it is possible to reduce the cost and man-hours and easily evaluate the snow cover strength. As a result, it is possible to easily verify the effect of countermeasures against snow cover, and more effective component design becomes possible.
In particular, when a roof model with a miniature roof panel is adopted, the area where the evenly distributed load is applied becomes smaller, it becomes easier to apply the evenly distributed load to the roof model, and the work space used in the test becomes smaller. Can be done.

ルーフモデルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the roof model. 土台の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the foundation. 土台の拘束例を示す図である。It is a figure which shows the restraint example of the base. ルーフモデルのがたつき防止策の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the rattling prevention measure of a roof model. 重りとしてのゴムシートパネルを積載した例を示す図である。It is a figure which shows the example which loaded the rubber sheet panel as a weight. 変位と積雪荷重の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between displacement and snow load.

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の評価方法は、ルーフモデルと、ルーフモデルを拘束する土台と、ルーフモデルの板厚方向の変位(変形量)を測定する変位計と、等分布荷重を実現する重りと、を有する。
<ルーフモデル>
ルーフモデル1は、図1に示すような、評価する実車で使用する予定のルーフパネルを模したモデルである。
ルーフモデル1は、ルーフパネルと同寸形状のモデルでも良いが、ルーフパネルを縮尺(縮小)したミニチュア形状のモデルが好ましい。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The evaluation method of the present embodiment includes a roof model, a base for restraining the roof model, a displacement meter for measuring the displacement (deformation amount) of the roof model in the plate thickness direction, and a weight for realizing an evenly distributed load. ..
<Roof model>
The roof model 1 is a model that imitates the roof panel to be used in the actual vehicle to be evaluated, as shown in FIG.
The roof model 1 may be a model having the same size as the roof panel, but a miniature model in which the roof panel is scaled (reduced) is preferable.

以下の説明では、ルーフモデル1として、ルーフパネルを縮小したミニチュア形状のモデルを使用する場合を例に挙げて説明する。
縮小サイズは、縮尺が大きいほど評価精度が上がると思われるが、評価のしやすさを考えると縮尺が小さい方が好ましい。このような観点から、平面視で、例えば1/5〜1/15の縮尺に設定する。なお、縮尺が大きいとは、縮小の度合いが小さいことを指す。
以下の説明では、平面視での縮尺として1/10を採用する場合を例にして説明する。
In the following description, a case where a miniature model with a reduced roof panel is used as the roof model 1 will be described as an example.
It is thought that the larger the scale, the higher the evaluation accuracy of the reduced size, but considering the ease of evaluation, the smaller the scale is preferable. From this point of view, the scale is set to, for example, 1/5 to 1/15 in a plan view. The large scale means that the degree of reduction is small.
In the following description, a case where 1/10 is adopted as the scale in a plan view will be described as an example.

ここで、ルーフモデル1は、平面視での寸法の縮小と共に生じるサイズ影響を低減するため、できるだけ寸法の縮小に合わせた薄い板厚にすることが好ましい。ただし、例えばルーフモデル1をヤング率の低い樹脂で作製したりすると、合わせ部の剛性が確保出来ず、必要な試験が出来ない場合もある。そのため、ルーフモデル1の材質は、実車のルーフアウターパネルと同じ材質(鉄やアルミの金属)若しくは同様なヤング率を有する材料を使用することが有効である。 Here, in order to reduce the size influence caused by the reduction of the dimensions in the plan view, the roof model 1 is preferably made as thin as possible according to the reduction of the dimensions. However, for example, when the roof model 1 is made of a resin having a low Young's modulus, the rigidity of the mating portion cannot be ensured, and the necessary test may not be possible. Therefore, it is effective to use the same material (iron or aluminum metal) as the roof outer panel of the actual vehicle or a material having the same Young's modulus as the material of the roof model 1.

但し、実車のルーフアウターパネルと同じ材質(鉄やアルミの金属)を採用しても、縮尺を小さくするほど、板厚の縮尺として、平面視での縮尺と同じ縮尺を採用すると、板厚が薄くなりすぎて剛性が確保出来ずに、評価に適さない場合がある。このような場合には、平面視での縮尺に対し、相対的に板厚の縮尺を大きく、つまり板厚を相対的に厚く設定する。
板厚の縮尺を大きく設定しても、評価基準も同様な板厚に設定することで、積雪強度の評価を精度良く行うことが可能である。
However, even if the same material (iron or aluminum metal) as the roof outer panel of the actual vehicle is used, the smaller the scale, the thicker the plate thickness will be if the same scale as the scale in plan view is adopted. It may not be suitable for evaluation because it becomes too thin to secure rigidity. In such a case, the scale of the plate thickness is set to be relatively large, that is, the plate thickness is set to be relatively thick with respect to the scale in the plan view.
Even if the scale of the plate thickness is set to a large scale, it is possible to accurately evaluate the snow strength by setting the evaluation standard to the same plate thickness.

<土台>
土台は、ルーフモデル1の外周を固定して、ルーフモデル1をがたつきなく拘束する部品である。ルーフパネルと車体のアッパーボディとは、通常溶接によって接合させるため、ルーフモデル1の外周は、土台にがたつき等がないように固定することが好ましい。
土台2は、例えば、図2に示すように、車体ボディの上側部分であるアッパーボディを、ルーフモデル1の縮尺と同寸に縮尺した形状からなるアッパーモデルを採用する。但し、アッパーモデルの材質は、アッパーボディと同じ材質とする必要はない。アッパーモデルは樹脂製であっても良い。
<Foundation>
The base is a component that fixes the outer circumference of the roof model 1 and restrains the roof model 1 without rattling. Since the roof panel and the upper body of the vehicle body are usually joined by welding, it is preferable to fix the outer periphery of the roof model 1 so that the base does not rattle.
As the base 2, for example, as shown in FIG. 2, an upper model having a shape in which the upper body, which is the upper portion of the vehicle body, is reduced to the same scale as the roof model 1 is adopted. However, the material of the upper model does not have to be the same as that of the upper body. The upper model may be made of resin.

アッパーモデルは、例えば3次元プリンターで作製したり、プレス成形で作製したりすればよい。
3次元プリンターを使用した場合、精度良くアッパーモデルを作製することが出来る。3次元プリンターで作製する場合、例えばアッパーモデルを樹脂製とする。
ここで、土台2とルーフモデル1との合わせ部分は、がたつき等がないことが好ましい。そのため、土台2のルーフモデル1との合わせ部は、形状に所定以上の再現精度が要求される。したがって、土台2については、3次元プリンターで「塊」として作製することが有効である。材質は金属でも樹脂でも構わないが、土台2の機能を発揮するために、剛性を高める必要がある。ヤング率が低い樹脂の場合は、梁を入れるなどの構造対策を施して、曲げ剛性やねじり剛性を向上させることが有効である。
The upper model may be produced by, for example, a three-dimensional printer or press molding.
When a three-dimensional printer is used, the upper model can be produced with high accuracy. When manufacturing with a three-dimensional printer, for example, the upper model is made of resin.
Here, it is preferable that the mating portion between the base 2 and the roof model 1 does not rattle or the like. Therefore, the shape of the mating portion of the base 2 with the roof model 1 is required to have a reproduction accuracy of a predetermined value or higher. Therefore, it is effective to produce the base 2 as a "lump" with a three-dimensional printer. The material may be metal or resin, but it is necessary to increase the rigidity in order to exhibit the function of the base 2. In the case of a resin with a low Young's modulus, it is effective to take structural measures such as inserting a beam to improve the flexural rigidity and torsional rigidity.

アッパーモデルからなる土台2は、プレス成形で作製しても良い。サイズが小さいため小型の金型製作のみで済み、ZAS型などの安価な金型の適用でも問題ない。
なお、土台2とルーフモデル1との拘束(接合)は、ルーフモデル1が横ずれしないことが確保出来れば、図3や図4に示すように、機械的なクランプ、テープ、接着剤などを使用しても良い。図3は、土台2の外周に拘束装置3を配置して、土台2の変形を抑える例である。図4は、テープ5で仮止めした例である。
The base 2 made of the upper model may be manufactured by press molding. Since the size is small, it is only necessary to manufacture a small mold, and there is no problem in applying an inexpensive mold such as a ZAS mold.
As for the restraint (joint) between the base 2 and the roof model 1, if it can be ensured that the roof model 1 does not shift laterally, mechanical clamps, tapes, adhesives, etc. are used as shown in FIGS. 3 and 4. You may. FIG. 3 shows an example in which the restraint device 3 is arranged on the outer periphery of the base 2 to suppress the deformation of the base 2. FIG. 4 shows an example of temporarily fixing with the tape 5.

<変位計>
変位計4は、ルーフモデル1の下方に配置されて、ルーフモデル1の板厚方向の変位(変形量)を接触又は非接触で測定する。図3には、変位計4が、接触変位計4である場合を例示している。
変位計4は、グリッドを付与した光学的な手法などで3次元形状測定する装置でも構わない。
変位計4の測定位置は、例えばCAEなどのシミュレーション解析で、変位が相対的に大きな部分に設定する。変位計4を2台以上設定して、複数箇所の変位を測定するようにしても良い。
<Displacement meter>
The displacement meter 4 is arranged below the roof model 1 and measures the displacement (deformation amount) of the roof model 1 in the plate thickness direction with or without contact. FIG. 3 illustrates a case where the displacement meter 4 is a contact displacement meter 4.
The displacement meter 4 may be a device that measures a three-dimensional shape by an optical method or the like provided with a grid.
The measurement position of the displacement meter 4 is set to a portion where the displacement is relatively large in a simulation analysis such as CAE. Two or more displacement meters 4 may be set to measure displacements at a plurality of locations.

<重り>
本実施形態の重りは、平面視で、ルーフモデル1と同等の形状であって、ルーフモデル1と同等の面積を有する複数枚のゴムシートパネルからなる。同等とは、ゴムシートパネルで、例えばルーフモデル1の面積の80%以上好ましくは95%以上覆える大きさとする。
このゴムシートパネル6を、図5のように、ルーフモデル1の上に積層することで、負荷する等分布荷重を簡便に変更することが出来る。
ゴムシートパネル6は、ルーフモデル1の表面形状になじむように変形して、出来るだけ等分布荷重の負荷となることが好ましい。例えば、ゴムシートパネル6として、ゴムシートパネル6の材質を軟質の材料にしたり、板厚が薄いゴムシートパネル6を採用したりする。特に、ゴムシートパネル6は、ルーフモデル1の表面形状との密着度を稼ぐためには、少なくとも一番下のゴムシートパネル6に、軟質のゴム材を採用することが好ましい。
このようなゴムシートパネル6を複数枚用意し、順次載せて負荷荷重を変更していく。そして、積層したゴムシートパネル6の重量と枚数で、現時点の負荷荷重が決定される。
<Weight>
The weight of the present embodiment is composed of a plurality of rubber sheet panels having the same shape as the roof model 1 and having the same area as the roof model 1 in a plan view. Equivalent means that the rubber sheet panel has a size that can cover 80% or more, preferably 95% or more of the area of the roof model 1, for example.
By laminating the rubber sheet panel 6 on the roof model 1 as shown in FIG. 5, the equally distributed load to be loaded can be easily changed.
It is preferable that the rubber sheet panel 6 is deformed so as to fit the surface shape of the roof model 1 so that the load is as evenly distributed as possible. For example, as the rubber sheet panel 6, the material of the rubber sheet panel 6 may be a soft material, or the rubber sheet panel 6 having a thin plate thickness may be adopted. In particular, for the rubber sheet panel 6, it is preferable to use a soft rubber material for at least the bottom rubber sheet panel 6 in order to obtain a degree of adhesion to the surface shape of the roof model 1.
A plurality of such rubber sheet panels 6 are prepared and placed in sequence to change the load. Then, the current load is determined by the weight and the number of the laminated rubber sheet panels 6.

<動作その他>
ルーフモデル1の外周を土台2に固定して拘束する。そして、ルーフモデル1の上にゴムシートパネル6を積層するたびなどに、変位計4でルーフモデル1の下方への変位量を変位計4で測定する。
これによって、負荷される等分布荷重とパネルの変位量との関係を取得する。
そして、例えば、負荷される等分布荷重とパネルの変位量との関係の基準となる評価基準と、測定した上記関係とを比較して、ベースとなる基準に対し積雪荷重に対する変位量が小さくなったか否かによって、積雪強度が向上したか評価する。
<Operation and others>
The outer circumference of the roof model 1 is fixed to the base 2 and restrained. Then, every time the rubber sheet panel 6 is laminated on the roof model 1, the displacement meter 4 measures the amount of downward displacement of the roof model 1 with the displacement meter 4.
In this way, the relationship between the evenly distributed load applied and the displacement amount of the panel is acquired.
Then, for example, by comparing the evaluation standard that is the standard of the relationship between the equally distributed load to be loaded and the displacement amount of the panel and the above-mentioned measured relationship, the displacement amount with respect to the snow load is smaller than the base standard. It is evaluated whether the snow strength is improved by whether or not it is.

評価基準のルーフモデル1は、評価するルーフモデル1と同じ縮尺で同じ板厚のモデルを使用して取得する。例えば、現行車のルーフパネルから評価基準のルーフモデル1を作製する。評価基準は、CAEなどの解析によって決定しても良い。
なお、一度、評価基準のデータを決定すれば、その評価基準との比較によって、積雪強度が向上度合いを評価することが出来る。
本実施形態によれば、ミニチュア化した簡易的な積雪強度試験モデルを使用する。
The roof model 1 of the evaluation standard is acquired by using a model having the same scale and the same plate thickness as the roof model 1 to be evaluated. For example, the roof model 1 of the evaluation standard is manufactured from the roof panel of the current vehicle. The evaluation criteria may be determined by analysis such as CAE.
Once the evaluation standard data is determined, the degree of improvement in snow intensity can be evaluated by comparing with the evaluation standard.
According to this embodiment, a miniaturized simple snow strength test model is used.

従来では、積雪強度対策の効果の検証をするために、自動車そのものを試作しないと精度良く積雪強度評価が出来なかったが、本実施形態にあっては、コストや工数を少なく、手軽に積雪強度評価が可能となる。その結果、対策効果の検証が簡単に行えるため、より効果的な部品設計が可能になる。なお、実車からの縮小率は特に限定されない。もっとも、3次元プリンターで土台2を作製する場合には、土台2の作製サイズの制約に依存するので、ルーフモデル1の寸法は、500mm×500mm以下のサイズが好ましい。 In the past, in order to verify the effect of snow strength measures, it was not possible to accurately evaluate the snow strength without making a prototype of the automobile itself, but in this embodiment, the cost and man-hours are low, and the snow strength can be easily evaluated. Evaluation becomes possible. As a result, the effect of countermeasures can be easily verified, and more effective component design becomes possible. The reduction rate from the actual vehicle is not particularly limited. However, when the base 2 is manufactured by a three-dimensional printer, the size of the roof model 1 is preferably 500 mm × 500 mm or less because it depends on the limitation of the manufacturing size of the base 2.

また本実施形態では、実車試験を忠実に再現することではなく、部品構造やルーフパネル周りの意匠などを考慮しつつ、積雪強度対策の効果の有無を定性的に検証が出来る。すなわち、本実施形態では、車体部分(アッパーボディ)は評価用「土台」と解釈し、土台2(アッパーボディ)を剛体塊として作製し、その上に別製作したルーフアウターパネルのミニチュアモデルを乗せて評価することで、簡便に評価可能となる。 Further, in the present embodiment, it is possible to qualitatively verify the effect of the snow strength countermeasure while considering the component structure and the design around the roof panel, instead of faithfully reproducing the actual vehicle test. That is, in the present embodiment, the vehicle body portion (upper body) is interpreted as an evaluation "base", the base 2 (upper body) is manufactured as a rigid body mass, and a separately manufactured miniature model of the roof outer panel is placed on the base 2 (upper body). By evaluating the above, it becomes possible to easily evaluate.

次に、本実施形態に基づく実施例について説明する。
ルーフモデル1を、実車のルーフパネルの1/10サイズに、プレス成形にて作製した。ルーフモデル1の材質は、ルーフアウターと同じ材質(鉄製)とした。本実施例では、ルーフモデル1として、板厚が0.3mmのルーフモデルAと、板厚が0.5mmのルーフモデルBとの2水準のモデルを作製した。なおルーフモデル1の形状は、図1の形状とした。
実車でのアッパーボディの1/10サイズの形状を土台2に設定し、土台2を3次元プリンターで作製した。土台2は樹脂製とした。
そして、図3のように、土台2の外周側面を、アルミフレームで作製した架台上に固定して剛性を稼いだ。また、底側からルーフモデル1の下面に当たるように接触式の変位計4を設定した。これにより、試験中はゴムシートパネルで隠れてしまうルーフモデル1の
変形を測定出来るようになる。
Next, an example based on this embodiment will be described.
The roof model 1 was manufactured by press molding to 1/10 the size of the roof panel of the actual vehicle. The material of the roof model 1 is the same as that of the roof outer (made of iron). In this embodiment, as the roof model 1, two levels of models, a roof model A having a plate thickness of 0.3 mm and a roof model B having a plate thickness of 0.5 mm, were produced. The shape of the roof model 1 is the shape shown in FIG.
The shape of 1/10 size of the upper body in the actual vehicle was set as the base 2, and the base 2 was manufactured by a three-dimensional printer. The base 2 is made of resin.
Then, as shown in FIG. 3, the outer peripheral side surface of the base 2 is fixed on a frame made of an aluminum frame to gain rigidity. Further, the contact type displacement meter 4 was set so as to hit the lower surface of the roof model 1 from the bottom side. This makes it possible to measure the deformation of the roof model 1 that is hidden by the rubber sheet panel during the test.

その後、図4に示すように、土台2にルーフモデル1を取付け、ルーフモデル1の横ずれ防止のために、ルーフモデル1を土台2にテープで仮止めをした。
ここで、ルーフモデル1の表面と同等の大きさに切り取ったゴムシートパネル6(1枚当たり220g)を複数枚用意しておく。
そして、図5のように、土台2に固定されたルーフモデル1の上に、ゴムシートパネル6を順次重ねることで等分布での荷重負荷を増やしていった。またゴムシートパネル6を積層するたびに変位計4でルーフモデル1の板厚方向への変位を測定した。
Then, as shown in FIG. 4, the roof model 1 was attached to the base 2, and the roof model 1 was temporarily fixed to the base 2 with tape in order to prevent the roof model 1 from laterally shifting.
Here, a plurality of rubber sheet panels 6 (220 g per sheet) cut out to the same size as the surface of the roof model 1 are prepared.
Then, as shown in FIG. 5, the rubber sheet panels 6 are sequentially stacked on the roof model 1 fixed to the base 2, so that the load load in an even distribution is increased. Further, each time the rubber sheet panels 6 were laminated, the displacement of the roof model 1 in the plate thickness direction was measured with the displacement meter 4.

測定結果を図6に示す。図6に示す測定結果は、ルーフモデル1の変位と積雪荷重(ゴムシートによる等分布負荷荷重)の関係である。
図6から分かるように、板厚が0.5mmのルーフモデルBの方が、板厚が0.3mmのルーフモデルAよりも剛性が高い結果となっており、本発明に基づく積雪荷重の評価が、正当に評価出来ていることが分かる。ここで、ルーフモデルAとルーフモデルBとは板厚を除き同一形状、同一素材のパネルである。
The measurement results are shown in FIG. The measurement result shown in FIG. 6 shows the relationship between the displacement of the roof model 1 and the snow load (equally distributed load by the rubber sheet).
As can be seen from FIG. 6, the roof model B having a plate thickness of 0.5 mm has a higher rigidity than the roof model A having a plate thickness of 0.3 mm, and the evaluation of the snow load based on the present invention is made. However, it can be seen that it can be evaluated properly. Here, the roof model A and the roof model B are panels having the same shape and the same material except for the plate thickness.

ここで、図6中、Cは、ルーフモデルBと同一寸法で同一材料から構成されているが、形状が、ルーフモデルBと異なり、幅方向に平坦な板材からなるルーフモデル(板厚:0.5mm)の場合である。
ルーフモデルCのようなモデルによって取得したルーフモデル1の変位と積雪荷重を評価基準として、積雪強度の向上度合いを基準として評価すればよい。
なお、同一形状のルーフモデル1であっても、ルーフモデル1の材質を変更することでも積雪強度は変化する。
Here, in FIG. 6, C has the same dimensions as the roof model B and is made of the same material, but the shape is different from the roof model B, and the roof model is made of a plate material flat in the width direction (plate thickness: 0). .5 mm).
The displacement and snow load of the roof model 1 acquired by a model such as the roof model C may be used as evaluation criteria, and the degree of improvement in snow strength may be used as a reference for evaluation.
Even if the roof model 1 has the same shape, the snow strength can be changed by changing the material of the roof model 1.

1 ルーフモデル
2 土台
3 拘束装置
4 変位計
6 ゴムシートパネル
1 Roof model 2 Base 3 Restraint device 4 Displacement meter 6 Rubber sheet panel

Claims (3)

評価対象のルーフパネルと同寸若しくはそのルーフパネルを縮小した形状のルーフモデルを用意し、そのルーフモデルの外周部を土台に固定した状態で、上記ルーフモデル表面に上側から等分布荷重を負荷し、上記負荷による上記ルーフモデルの変形量を測定し、
上記等分布荷重の負荷は、上記ルーフモデルの上に、ルーフモデルと同等の形状を有するゴムシートパネルを載せることで実施し、ゴムシートパネルを順次重ねることで、上記負荷する等分布荷重を変更する、
ことを特徴とする自動車の積雪強度簡易試験方法。
Prepare a roof model of the same size as the roof panel to be evaluated or a reduced shape of the roof panel, and with the outer peripheral portion of the roof model fixed to the base, apply an evenly distributed load from above to the surface of the roof model. , Measure the amount of deformation of the roof model due to the load,
The equally distributed load is applied by placing a rubber sheet panel having the same shape as the roof model on the roof model, and by sequentially stacking the rubber sheet panels, the equally distributed load to be applied is changed. do,
A simple test method for snow strength of automobiles.
上記土台として、上記ルーフパネルを支える自動車ボディの上部部分を構成するアッパーボディのモデルであるアッパーモデルを用いることを特徴とする請求項1に記載した自動車の積雪強度簡易試験方法。 As the base, snow strength simple test method for automobile according to claim 1 which comprises using the upper model is a model of the upper body constituting the upper part of the automobile body supporting the roof panel. 上記ルーフモデルは、上記ルーフパネルを縮小した形状であり、
上記アッパーモデルは3次元プリンターで作製され、上記ルーフモデルを評価対象のルーフパネルと同じ金属材料で作製することを特徴とする請求項に記載した自動車の積雪強度簡易試験方法。
The roof model has a reduced shape of the roof panel.
The simple test method for snow strength of an automobile according to claim 2 , wherein the upper model is manufactured by a three-dimensional printer, and the roof model is manufactured of the same metal material as the roof panel to be evaluated.
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