JPH10260106A - 車輛衝突実験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 車輛衝突実験装置において、ドラムの慣性量
が比較的小さく、その分ドラム駆動源の容量が小さくて
良く、かつ振動などの発生のない装置を提供せんとする
ものである。 【解決手段】 牽引ロープ１０の送出し及び巻取りのド
ラム２０を一本のドラムで兼用し、送出し兼用巻取りド
ラム２０の近傍に牽引ロープ１０の送出し側の弛みを取
るための送出し側ロープ張力調整部６０を設け、この送
出し側ロープ張力調整部６０によって、送出し兼用巻取
りドラム２０の運転開始時点から被試験車輛Ｃの加速度
が上昇している間は、牽引ロープ１０の送出し側の弛み
を吸収する車輛衝突実験装置にあり、送出し兼用巻取り
ドラム２０と送出し側ロープ張力調整部６０の採用によ
って、ドラムの慣性量の低減と振動発生の抑制を図った
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被試験車輛を牽引
ロープで牽引した後、切り放して衝突壁などの衝突部材
に衝突させるようにした車輛衝突実験装置に関するもの
である。

【０００２】この種の車輛衝突実験装置としては、既に
種々のものが提案されている。従来のこの種の装置を大
別すると、被試験車輛を前方からの牽引ロープで牽引す
るだけの単純な構造のもの（開ループ式のもの）と、被
試験車輛を前方からの牽引ロープで牽引する一方、後方
から順次牽引ロープを送り出す構造のもの（閉ループ式
のもの）とがある。

【０００３】後者の閉ループ式のものは、前者の開ルー
プ式のものに比較して、安定した衝突速度が得られるた
め、優れた方式としてよく採用されている。このような
観点に立って、本発明者も、既に閉ループ式のもの（実
開昭６４−２１３６号）を提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記既
提案の車輛衝突実験装置の場合、閉ループをなす牽引ロ
ープを、それぞれ別体の巻取りドラムと送出しドラムの
２個のドラムを用いて牽引させていたため、両ドラムの
合計慣性量が大きく、ドラムの駆動源、例えば電動機が
大型（大容量）のものが必要とされるという問題点があ
った。というのは、牽引ロープの長さは、衝突のための
加速コース（走行路）の全長を往復し、かつ巻取りドラ
ム及び送出しドラムからの実際の加速コースに至る部
分、張力調整部分などの長さを加算すると、優に１００
０ｍを超える長さにもなるため、巻取りドラムと送出し
ドラムの合計慣性量が大きいと、相当大型の駆動源が必
要とされるからである。さらに、牽引ロープの走行中、
送出し側のロープの弛みが生じ易く、この弛みあると、
牽引ロープの弾性や被試験車輛の慣性などが複雑に影響
し合って、振動が生じるなどの問題があった。

【０００５】本発明は、このような従来の実情に鑑みて
なされたもので、ドラムの慣性量が小さく、振動などの
発生も効果的に抑えた車輛衝突実験装置を提供せんとす
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、被試験車輛を牽引ロープで走行させ、所定の速度に
達したら当該牽引ロープと前記被試験車輛との係合を解
いて、当該被試験車輛を衝突部材に衝突させるようにし
た車輛衝突実験装置において、前記牽引ロープの送出し
及び巻取りのドラムを一本のドラムで兼用し、当該送出
し兼用巻取りドラムの近傍に前記牽引ロープの送出し側
の弛みを取るための送出し側ロープ張力調整部を設け、
当該送出し側ロープ張力調整部によって、前記送出し兼
用巻取りドラムの運転開始時点から前記被試験車輛の加
速度が上昇している間は、前記牽引ロープの送出し側の
弛みを吸収することを特徴とする車輛衝突実験装置にあ
る。

【０００７】請求項２記載の本発明は、前記送出し側ロ
ープ張力調整部が、前記牽引ロープが巻回される可動プ
ーリーと当該可動プーリーを可動させる駆動部とからな
ることを特徴とする請求項１記載の車輛衝突実験装置に
ある。

【０００８】請求項３記載の本発明は、前記送出し側ロ
ープ張力調整部に前記可動プーリーの可動位置を固定す
るための固定手段を付設したことを特徴とする請求項２
記載の車輛衝突実験装置にある。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１〜図４は、本発明に係る車輛
衝突実験装置の一例を示したものである。図中、１０は
概略倒Ｕ字型のループを描き、途中に被試験車輛Ｃが係
脱自在に係合される牽引ロープ、２０は牽引ロープ１０
の送出し側の一端１１が巻き込まれた形で固定されると
共に、巻取り側の他端１２も巻き込まれた形で固定され
る送出し兼用巻取りドラム、３０はこの送出し兼用巻取
りドラム２０に連結されて当該ドラム２０を回転駆動さ
せるための電動機などからなるドラム駆動源、４０，４
０は送出し兼用巻取りドラム２０の近接した側方に設置
されて、当該ドラム２０からのスムーズな送り出しや巻
き取りを確保するためのトラバーサ、５０は牽引ロープ
１０の折り返し部分に設置された中間のロープ張力調整
部、６０は牽引ロープ１０の送出し側の近傍で、被試験
車輛Ｃの後方側に設置された送出し側ロープ張力調整
部、７０は牽引ロープ１０から離脱された被試験車輛Ｃ
が衝突する衝突壁などからなる衝突部材、８１，８２は
牽引ロープ１０が巻回されるプーリー、及びガイドロー
ラーである。

【００１０】上記牽引ロープ１０は、通常衝突実験場の
床面に堀り込んだ溝部分などにループをなして布設さ
れ、この牽引ロープ１０の途中部分には、通常ドーリー
と呼ばれる台車１３を介して、被試験車輛Ｃが係脱自在
に係合される。そして、この被試験車輛Ｃは、試験時、
牽引ロープ１０の巻き取りにより、加速コース区間Ａの
スタート地点Ａs から加速され、一定の速度に達したら
定速走行に移り、切り離し地点Ａｅに達したところで、
切り離されて、衝突部材７０の壁面などに衝突するよう
になっている。

【００１１】上記送出し兼用巻取りドラム２０は、図２
から明らかなように、牽引ロープ１０の送出し及び巻取
りのドラムを一本のドラムで兼用した構造からなり、概
略倒Ｕ字型ループとする牽引ロープ１０の両端１１，１
２は、上記したように、送出し兼用巻取りドラム２０の
両端に固定されていて、巻取り側が巻き取られれば、そ
れに対応して、送出し側が送り出されるようになってい
る。

【００１２】上記中間のロープ張力調整部（テンショナ
ー）５０は、試験の開始に先立って、牽引ロープ１０の
張力を所定の所期値に設定するためのもので、その構造
は特に限定されないが、図３から明らかなように、手動
式の簡単の構造もので十分対応することができる。本例
では、牽引ロープ１０の巻回された可動プーリー５１が
収納される可動フレーム５２が、手動レバー５３の回動
操作により、ガイドロッド５４，５４にガイドされつ
つ、ネジシャフト５５を通じて前進後退するようになっ
ている。図中、可動フレーム５２が後退すれば、牽引ロ
ープ１０の張力が上がり、前進すれば、牽引ロープ１０
の張力が下がるようになっている。なお、このロープ張
力調整部５０は、手動式の他に、電動力や空圧・油圧な
どの動力で駆動される構造とすることもできる。

【００１３】上記送出し側ロープ張力調整部（テンショ
ナー）６０は、試験開始後における牽引ロープ１０の送
出し側での弛みを吸収するためのもので、その構造は特
に限定されないが、例えば本例では、図４から明らかな
ように、牽引ロープ１０の巻回された可動プーリー６１
と、これを可動させる、空圧や油圧などのシリンダなど
からなる駆動部６２で構成してある。この駆動部６２
は、電動モータなどで構成することもできる。いずれに
して、図中、駆動部６２の伝達ロッド６２ａを後退させ
れば、牽引ロープ１０の張力が上昇して弛みが取れ、前
進させれば、牽引ロープ１０の張力が下がり弛むように
なっている。

【００１４】上記シリンダなどの駆動部６２は、通常そ
の可動位置が安定して維持されるものの、この種の車輛
衝突実験装置では、牽引ロープ１０に大きな負荷変動が
あるため、その可動位置（テンション位置）を安定して
維持するには、例えば図４のように、駆動部６２の伝達
ロッド６２ａなどにやはり空圧や油圧などのシリンダな
どからなる固定手段６３を付設し、その挟持部６３ａ，
６３ａで強固にクランプするとよい。

【００１５】このように構成される本発明の車輛衝突実
験装置によって、被試験車輛Ｃの衝突実験を行うには、
次のようにすればよい。先ず、図１に示したように、送
出し兼用巻取りドラム２０の送出し側に多量の牽引ロー
プ１０が巻かれた状態で、被試験車輛Ｃを加速コース区
間Ａのスタート地点Ａｓに位置させる。このとき、中間
のロープ張力調整部５０を操作して、牽引ロープ１０の
張力を所定の所期値に設定する。

【００１６】次に、ドラム駆動源３０を駆動させて、牽
引ロープ１０の巻取り側を送出し兼用巻取りドラム２０
に巻き取り、被試験車輛Ｃを牽引し、所定の速度まで徐
々に加速させる。このとき、被試験車輛Ｃ、台車１３、
牽引ロープ１０、及びその他の運動装置の総てを含む負
荷系の走行抵抗と慣性抵抗によって、送出し兼用巻取り
ドラム２０の巻取り側から台車１３迄、言い換えれば当
該ドラム２０から被試験車輛Ｃ迄の間のロープが引き伸
ばされる。

【００１７】しかし、ドラム２０が巻き取るロープの長
さとドラム２０が送り出すロープの長さが略等しいの
で、被試験車輛Ｃの前側のロープが引き伸ばされ分だ
け、被試験車輛Ｃの後側のロープは弛むことになる。そ
して、この弛み量は、最大加速時に最大となり、被試験
車輛Ｃを目標速度に一致させるため、加速状態から定速
状態へ移行すると、被試験車輛Ｃの前側のロープの収縮
により、後側のロープの弛みは減少するようになる。

【００１８】一方、この車輛衝突実験装置に使用される
牽引ロープ１０は、重量のある被試験車輛Ｃを加速し、
高速走行させるものであるから、当然それ相応の強度を
有するものであり、その剛性もかなり高いものになって
いる。しかし、高速度で牽引する車輛衝突実験装置にお
けるロープの長さを考えると、本例のような閉ループの
ものにおいて、被試験車輛Ｃの走行路長に余裕を含めた
場合、相当な長さになり、上述したように、優に１００
０ｍを超える長さになることも珍しくはない。したがっ
て、牽引ロープ１０に被試験車輛Ｃを牽引し、加速する
ために必要な最大張力を与えた時の伸びは相当大きなも
のとなり、ロープの伸び量もかなりの大きさになる。

【００１９】このため、この加速度変化に基づくロープ
の収縮運動を放置して置くと、ロープは弾性を有し、ま
た被試験車輛Ｃは慣性を有しているため、本系は力学的
には長大なバネの先に重錘を取り付けたような状態に例
えることができ、ロープの弾性と被試験車輛Ｃの慣性と
が相互に影響し合って振動が発生することとなる。この
ようにして、加速度の変化時には、被試験車輛Ｃは低い
周波数で振動しながら走行するようになるため、その速
度を所定の値に精度よく持って行くことが非常に困難と
なる。

【００２０】しかしながら、本発明では、送出し兼用巻
取りドラム２０の送出し側に送出し側ロープ張力調整部
６０が設けてあるため、被試験車輛Ｃの加速時に弛んで
くる牽引ロープ１０の弛みが、このロープ張力調整部６
０によって適宜吸収される。このロープ張力調整部６０
では、被試験車輛Ｃの加速時にあっては、常時牽引ロー
プ１０の後側、即ち送出し側に所定の張力を与えるよう
に、駆動部６２を駆動させてある。

【００２１】そして、上記加速から定速への移行が始ま
ると、被試験車輛Ｃの前側のロープが収縮し始め、後側
のロープの張力が回復しようとするが、このとき、固定
手段６３を駆動させて、送出し側ロープ張力調整部６０
の駆動部６２の伝達ロッド６２ａを強固にクランプして
あるため、ロープの戻りは停止される。そうすると、ロ
ープの収縮運動は、後側部分のロープの張力増加に起因
するロープ全体の張力増加により脈動周波数が上昇し、
ロープ内部の撚り線の摩擦抵抗によって、振動巾も小さ
く抑えられると同時に急速に収束されるようになる。

【００２２】この後、目標速度に達した被試験車輛Ｃを
切り離すと、送出し兼用巻取りドラム２０は、停止段階
に入るが、この時点で、送出し側ロープ張力調整部６０
の固定手段６３によるクランプを解除する。そうする
と、この部分に吸収されていたロープの弛み分が解放さ
れ、運転開始前の状態に戻すことができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る車輛衝突実験装置によると、次のような優れた効
果が得られる。

【００２４】（１）先ず、牽引ロープの送出し及び巻取
りのドラムを一本のドラムで兼用したことにより、送出
し及び巻取りの両ドラムをそれぞれ別々に構成した場合
に比較して、ドラムのコンパクト化が図られ、慣性量も
小さく抑えることができる。この結果、慣性量が小さく
なる分小型のドラム駆動源で対応することがで、コスト
の低減が可能となる。

【００２５】（２）また、この送出し及び巻取りのドラ
ムを一本のドラムで兼用した送出し兼用巻取りドラムで
は、牽引ロープの送出し側と巻取り側の両端がドラムの
両端に固定されて、有端形式を取っているため、ロープ
のスリップは殆ど起こらない。したがって、ロープのド
ラムへの巻きがけ部分の長さ（原理的には数回の巻きが
けで十分対応可能）を最小限に抑えることができる。こ
の点からも、ドラムの慣性量の軽減を図ることができ
る。従来、本発明と同様の送出しと巻取りのドラムを兼
用した形のドラムにおいて、無端式の牽引ロープを用い
る方法も一部提案されているが、この場合、ロープとド
ラムのスリップ防止は、専らこれら両者の粘着力（密着
力）に頼るわけであるが、車輛衝突実験装置のような強
大な負荷が掛かる装置系では不十分であるため、大量の
巻きかげ部分を形成して粘着力の向上を図る必要があっ
た。この結果、ドラム自体の長さも長くなり、また重量
も重くなり、ドラムの慣性量が大きくなるなどの弊害が
あった。

【００２６】（３）また、本発明では、牽引ロープの送
出し側に弛みを取るための送出し側ロープ張力調整部を
設けてあるため、運転開始時点から被試験車輛の加速度
が上昇している間は、この送出し側に発生する弛みを効
果的に吸収することができる。このため、被試験車輛の
加速時、低い周波数での振動が効果的に抑えられ、所定
の速度値に精度良く合わせることが可能となる。

【００２７】（４）また、この送出し側ロープ張力調整
部では、被試験車輛が加速から定速へ移行し始めたと
き、被試験車輛の前側のロープが収縮し始め、後側のロ
ープの張力が回復しようとするが、これによるロープの
戻りを停止させておくことができるため、被試験車輛の
安定した走行が可能となる。この際、固定手段を付設し
ておけば、より確実にロープの戻りを止めることができ
る。この戻り停止によっても、被試験車輛の不要な振動
を抑えることできる。

【００２８】（５）さらに、送出し側ロープ張力調整部
の場合、被試験車輛の切り離し後に牽引ロープの送出し
側の吸収した弛みを解放するものであるから、ロープ張
力調整部の反動によるロープへのリバウンドの恐れもな
く、当該ロープ張力調整部の構造は、極めて単純な原理
のものでよく、コスト上昇の懸念もあまりない。

【００２９】（６）さらにまた、この送出し側ロープ張
力調整部の作用としては、被試験車輛の加速時に発生す
る弛みを取り、その後はこの弛みの戻りを防止するだけ
でよいため、高速度での応答などは特に必要とされず、
この点からも、簡単な構造でよく、コスト上昇の懸念が
あまりない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車輛衝突実験装置の一例を示した
概略説明図である。

【図２】図１の本発明に係る車輛衝突実験装置の送出し
兼用巻取りドラムを示した部分拡大説明図である。

【図３】図１の本発明に係る車輛衝突実験装置の中間の
ロープ張力調整部を示した部分拡大説明図である。

【図４】図１の本発明に係る車輛衝突実験装置の送出し
側ロープ張力調整部を示した部分拡大説明図である。

【符号の説明】

１０ 牽引ロープ １１ 牽引ロープの送出し側の一端 １２ 牽引ロープの巻取り側の他端 ２０ 送出し兼用巻取りドラム ３０ ドラム駆動源 ４０ トラバーサ ５０ 中間のロープ張力調整部 ６０ 送出し側ロープ張力調整部 ６１ 可動プーリー ６２ 駆動部 ６３ 固定手段 ７０ 衝突部材 Ｃ 被試験車輛

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被試験車輛を牽引ロープで走行させ、所
   定の速度に達したら当該牽引ロープと前記被試験車輛と
   の係合を解いて、当該被試験車輛を衝突部材に衝突させ
   るようにした車輛衝突実験装置において、 前記牽引ロープの送出し及び巻取りのドラムを一本のド
   ラムで兼用し、当該送出し兼用巻取りドラムの近傍に前
   記牽引ロープの送出し側の弛みを取るための送出し側ロ
   ープ張力調整部を設け、当該送出し側ロープ張力調整部
   によって、前記送出し兼用巻取りドラムの運転開始時点
   から前記被試験車輛の加速度が上昇している間は、前記
   牽引ロープの送出し側の弛みを吸収することを特徴とす
   る車輛衝突実験装置。
2. 【請求項２】 前記送出し側ロープ張力調整部が、前記
   牽引ロープが巻回される可動プーリーと当該可動プーリ
   ーを可動させる駆動部とからなることを特徴とする請求
   項１記載の車輛衝突実験装置。
3. 【請求項３】 前記送出し側ロープ張力調整部に前記可
   動プーリーの可動位置を固定するための固定手段を付設
   したことを特徴とする請求項２記載の車輛衝突実験装
   置。