JPH06505098A - 動的試験方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 動的試験方法および装置 本発明は、複数個の部分から構成された物品に過酷な衝撃を加えることにより該 物品を動的に試験する方法および装置に関する。本発明は、特に、慣性リール締 付は機構に作用するように組み合わされたシートベルトバックルに過酷な衝撃を 加える方法および装置に関する。

このようなノートベルトが使用されている自動車が衝突したときに、一般的には 自動車の床または座席に装着されたベルト締付は装置、例えば、通常ストークと 呼ばれているバフクルを固定する構成部分を慣性リールが極めて迅速に引っ張り 、その結果、通常時ゆるんでいるシートベルトが緊張される。この締付は過程に おいては、バックル組立体の個々の要素、すなわち、ストーク、ロック要素およ び舌状片が高い衝撃荷重を受ける。しかしながら、バックル組立体は、この衝撃 荷重がいかなる機能不良をも引き起こさないように構成されなければならない。

すなわち、バックルは、締付は過程に付随する衝撃荷重を受けている間とベルト に加えられた引張応力により座席占有者が拘束されるときに該引張応力により生 じた荷重を受けている間との両方に確実に閉じた状態に保たれなければならない 。

その後、バックルは容易に開かなければならない。

それゆえに、バックルの機能試験においては、締付は過程の間の高エネルギー衝 撃荷重と座席占有者を拘束する間の荷重とを区別しなければならない。

本発明の方法および関連した試験装置は、高エネルギー衝撃試験のみに関する。

締付は機構を備えたシートベルトのバックルを試験する技術の現状では、あらゆ る系列内の締付は装置およびバックルの組み合わせにおいて、バックルの確実な ロック機能の試験を系列内の統計的に十分な数のユニットの締付は装置にトリガ することにより行われることが特徴である。

このような方法においては、特定の型式の構造に対する公称の荷重のみが負荷さ れ、超過荷重は負荷されない。しかしながら、超過荷重を負荷することは、バッ クルの実際の機能的な限界を決定し、または特定の範囲の超過荷重に対して所望 される安全率を組み込み、そして該安全率を立証するために必要である。

従って、解決しようとする１１１Ｂは、二つの相互に密接に関連した小さい課題 からなっている。

第一の課題として、衝撃荷重は、各々の構成部分に対する荷重の絶対値をめ、そ して機能的組立体内の種々の構成部分の構造的な関係により該構成部分における 衝撃の分布を定置的に測定するために、機能しうる組立体の各々の構成部分に対 して定量的に監視され、そして別個に制御されなければならない。

箪二の課題として、装置の稼動中に実際に起こる荷重よりも三倍ないし四倍大き い加速度の幅に対して、再現可能な実験状態が確実に保証されなければならない 。

シートベルトバックルの性質およびサイズを試験する目的のために衝撃を発生さ せる技術の現状は、米国特許第３，４２６，５７８号およびドイツ実用新案ＤＥ −ＧＭ６９３４３８７号の明細書に原則として記載されているように、ケーブル で案内されるキャリジをフレームを通して落下させる装置を特徴としている。

このような従来の落下フレーム装置は、落下距離、落下生ヤリジの質量および形 状、材料および衝撃媒体の如何により、百万分の１秒の範囲の時間にわたって何 度も作用させるべき約１０，０００ｇまでの衝撃を発生する。また、別の態様と して、より低い衝撃加速度に対して、日本特許公開公報６３−１１３３４２号明 細書に記載されているような揺動ハンマー試験台を使用することができる。衝撃 測定上ンサが日本特許公開公報６３−２８４４５１号明細書に記載されているが 、このセンサは落下キャリジまたは試験しようとする試験体に取り付けられてお らず、むしろ中立の中間部分に取り付けられている。

しかしながら、ピーク加速度が三倍ないし四倍に増大するときに、落下キャリジ 自体を振動するように据え付けることができるが、それにより測定が妨げられ、 そして衝撃の再現可能性を保証することが不可能になり、その結果適用範囲が限 定される。そのうえ、数回の衝撃後に、落下キャリジの衝撃面が変形し、そして 亀裂が発生して、その結果落下キャリジがその後の使用に対して不適当になる。

同じことが上にキャリジが落下する衝撃媒体についてもあてはまる。

落下キャリジの固有の振動を減少させる構造的な装置およびこの場合に必要な荷 重の値に対する落下キャリジの形状および材料の選択に関する指示は、この分野 の文猷に開示されていない。

従って、本発明の目的は、組立体の作動中に典璽的に遭遇する衝撃荷重と超過加 重との両方を迅速に、簡単に、そして比較的に安価に再現する事を可能にする、 衝撃荷重が定量的にかつ確実に再現可能な態様で負荷されるような上記の用途の ための試験方法および関連する試験装置を提供することにある。

本発明の第一の見地によれば、複数個の部分からなる試験体の機能性を動的に試 験する方法において、試験体の一部分に所定の再現可能な衝撃荷重を加え、そし てその結果発生した衝撃荷重を測定する工程を含み、改良点として前記の一部分 上の荷重の作用箇所および試験体の別の部分上の少なくとも一箇所の両方におけ る前記の発生した衝撃荷重の測定と、前記の測定された衝撃荷重の記録とを含む 方法が提供される。

本発明の第二の見地によれば、複数個の部分からなる試験体に所定の再現可能な 衝撃荷重を加えることにより試験体の機能性を動的に試験する装置において、試 験体の一部分と連結するための装置を有する落下キャリジを備え、改良点として 、落下キャリジに取り付けられ試験体の少なくとも一部分に取り付けられる少な くとも１個の加速度トランスデユーサを設けたことを含む装置が提供される。

この装置は、好ましくは、前記の少なくとも１個の加速度トランスデユーサから の出力信号を記録し、処理し、そして表示する信号処理装置を付加的に備えてさ て、本発明の種々の局面を添付図面に示した実施例によって説明する。添付図面 において、 第１図は試験される試験体が装置された本発明による装置の正両立面図であり、 第２図は関連する記録装置および評価装置に取り付けられた第１図に示した装置 の略図である。

この装置は、スライドブツシュ１１を有するケーブルガイド１０を備えた落下キ ャリジ２を含む落下フレーム装置を備えている。スライドブツシュ１１には、ガ イドケーブル１３が通されている。再現可能な高い衝撃荷重は、落下キャリジ２ のために選択された形状および材料により、そして以下に述べるように、台上の 衝撃媒体１４のために選択された材料により決定される。

試験される試験体１は、例えば、ねじを切った継手３により落下キャリジ２に・ １１接に取り付けられるか、または組立てを容易にするためＩこ、落下キャリジ ２Ｉこつじ込まれたアダプタ８に取り付けられる。試験体！、例尤ば、ンートベ ルトバｙクルは、代表的には、数個の機能的構成部分４．５および６を１１１Ｉ 几ており、各ヤには、少なくともｌ１ｌｌの加速度トランスデユーサ７が取り付 けられている。落下キャリジ２もまた、第１図に示すように、加速度トランスデ ユーサ７を支持しごいる。

加速度センサ７をこのように配置することにより、基本的な衝撃ならびに機能− 勺構成部分４．５．６の各々に誘発される衝撃作用を定置的に監視できる。それ ＝加えて、そこでは、必要な衝撃伝達挙動を分析することができ、それにより議 ・、すされた弱点をな（すか、または試験体をその耐衝撃性機能に関して最適化 するように構造的な装置を設計できる。

落下キャリジ２それ自体は、コンパクトであり、ケーブルガイド１０と実質的に ワンピースとして一体に構成されている。落下キャリジ２は円錐形の形状を有し 、そしてぐらつき、すなわち、揺動を最小限にとどめるために、その垂直軸線の まわりに１８０°にわたって実質的に対称に構成されている。

落下キャリジ２のこのような形状にもかかわらず、該落下キャリジの上部に凹部 １２を設けることにより、ｔｘ落下牛ヤクジの重心は衝撃面に向かうてかなりの 程度下方に変位している。これにより、衝撃を受けたときの落下キャリジ２の傾 斜を減少させる傾向が生ずる。落下キャリジ２の衝撃面は、丸く形成されており 、箪１図に示すように、約１５０ｍｍから２００ｍｍの半径（Ｒ）を育する部分 的に球形の部分を形成している。落下＋ヤリジ２の質量およびその構造的な寸法 は、この装置の意図された用途に非常に大きく左右される。ンートベルトバック ルの試験に使用する本発明の用途については、落下キャリジの質量は約１０Ｋｇ であり、そしてその寸法は第１図に示したとおりである。硬度、靭性、ならびに 長期間の使用による衝撃面の亀裂および儲平化の回避に関する落下キャリジの高 度に特殊化された材料の要求条件は、落下キャリジを、例えば、ＤＩＮ　（ドイ ツ工業規ＦＩＳ）Ｍｌ＃８ｘｖｏｏｖの分Ｊ！１１１．６９５９に合致した低合 金高力鍛鋼で構成することにより満たされる。衝撃媒体１４は、消耗品であり、 迅速に、そして経済的に交換するために、例えば、ディスクホルダのディスクと して、または高炭素構造用鋼の迅速に交換可能なブロックとして構成できる。

落下フレーム装置と関連して使用される昇降装置、締付は装置および解除装置は 慣用の型式であるので、この明細書では説明しないことにする。

落下キャリジ２および機能的部分４．５．６における基本的な衝撃は、好ましく はピエゾ抵抗性である衝撃加速度トランスデユーサ７により測定される。衝撃加 速度トランスデユーサ７の出力信号は、第２図に示すように、増幅器１６を通過 し、その後アナログ−ディジタル変換器１８を備えたコンピュータに入力され、 そしてさらに評価のために、外部デイノタル記憶装置＋５１こ記憶される。また 、測定信号は、モニタ１７に表示され、プリンタ１９およびプロッタ２０により 印字することができる。

試験しようとする試験体の如何により、試験体１のどちらの端部が落下キャリジ ２に固定されるかが重要である。このように位置に依存する場合には、試験体を 種々の位置、例えば、転倒位置およびその逆の位置に配置した状態で、数回の連 続した測定を実施すべきである。

第２図 国際調査報告 ＾ＰＪ　Ｈｌｈａ　ＮＣａ　ＡＮＮＩＥ　Ｘ　Ｑ　ｆ％Ｊ　ＰＪ　Ｅ：　Ｘ　Ｅ フロントページの続き （８１）指定国　ＥＰ（ＡＴ、ＢＥ、ＣＨ，ＤＥ。

ＤＫ、ＥＳ、ＦＲ，ＧＢ、ＧＲ，ＩＴ、ＬＵ、ＭＣ，ＮＬ、　ＳＥ）、　Ｃ３， ＪＰ、　ＫＲ，ＵＳ（７２）発明者　プラッツエルト　フランツドイツ連邦共和 国　８２０２４　タウフキルヒエン　ファルケンシュトラーセ　８

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．複数個の部分からなる試験体の機能性を動的に試験する方法であって、試験 体の一部分に所定の再現可能な衝撃荷重を加える工程と、その結果発生した衝撃 荷重を測定する工程とを含み、改良点は、前記一部分上の荷重の負荷される箇所 および試験体の別の部分上の少なくとも一箇所の両方における前記の発生した衝 撃荷重の測定と、前記の測定された両衝撃荷重の記録とを含む方法。
2. ２．複数個の部分からなる試験体に所定の再現可能な衝撃荷重を加えることによ り試験体の機能性を動的に試験する装置であって、試験体（１）の一部分（４） と連結するための装置（３、８）を有する落下キャリジ（２）を備え、そして改 良点は、落下キャリジ（２）と、試験される試験体（１）の少なくとも一部分（ ４，５，６）とに取り付けられる少なくとも１個の加速度トランスデューサ（７ ）を設けたことを含む装置。
3. ３．請求の範囲第２項に記載の装置において、前記の少なくとも１個の加速度ト ランスデューサ（７）からの出力信号を記録し、処理し、そして表示するための 信号処理装置（１５、１６、１７、１８、１９、２０）を備えている装置。
4. ４．請求の範囲第２項または第３項に記載の装置において、落下キャリジ（２） が実質的にワンピースとして一体のユニットとして構成されている装置。
5. ５．請求の範囲第２項から第４項までのいずれか一項に記載の装置において、落 下キャリジ（２）が実質的に円錐形の形状を有する装置。
6. ６．請求の範囲第２項から第５項までのいずれか一項に記載の装置において、落 下キャリジ（２）がその垂直軸線のまわりに実質的に対称に構成されている装置 。
7. ７．請求の範囲第２項から第６項までのいずれか一項に記載の装置において、降 下キャリジの底部が部分的に球形の部分の丸い衝撃面を形成している装置。
8. ８．請求の範囲第７項に記載の装置において、前記の丸く形成された衝撃面が１ ５０ｍｍから２００ｍｍの範囲の半径（Ｒ）を有する装置。
9. ９．請求の範囲第２項から第８項までのいずれか一項に記載の装置において、落 下キャリジ（２）の上部に凹部（１２）が形成きれ、凹部（１２）が落下キャリ ジ（２）の重心をその衝撃面に向かって偏位させるように配置されている装置。
10. １０．請求の範囲第２項から第９項までのいずれか一項に記載の装置において、 落下キャリジ（２）が垂直ガイド（１０）および埋め込まれたスライドブッシュ
11. （１１）により装着されている装置。 １１．請求の範囲第２項から第１０項までのいずれか一項に記載の装置において 、落下キャリジ（２）が低合金鍛鋼で製造されている装置。
12. １２．請求の範囲第１１項に記載の装置において、落下キャリジ（２）がＤＩＮ （ドイッ工業規格）１７００７の分類１．６９５９に合致した鋼で製造されてい る装置。