JPH1054780A - チッピング試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実際に生じるチッピングに近似したチッピン
グを精度よくシュミレーションすると共に、試験作業の
安全を確保するとともに作業工数を低減すること。 【解決手段】 路面１０の下側には車両１２のスタッド
間に位置して２個の砕石噴出ノズル１４が設けられてい
る。各砕石噴出ノズル１４内には砕石が収容されてい
る。車両検出センサ３８が所定位置に達した車両１２を
検出すると、制御装置４０は、各バルブ３６を開く。こ
れにより、エアコンプレッサ３２で発生してレシーバタ
ンク３４内に貯蔵された圧縮エアは、エア噴射ノズル２
８から砕石噴出ノズル１４内に送り込まれる。この圧縮
エアによって砕石が上方に噴出し、車両１２の目前に砕
石のカーテン４２を形成する。これにより、実際と同様
のピッチングを簡易かつ安全に得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はチッピングをシュミ
レーションし、評価するために用いる好適なチッピング
試験装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両が砂利道等を走行すると、先行車が
跳ね上げた小石等の砂利が後続車に衝突して後続車の車
体が損傷することがある。そこで、例えば車両製造工場
においては図７に傾斜図を示すような試験装置を用い
て、現実の市場で発生しうるチッピングをシュミレーシ
ョンによって生成し、評価している。

【０００３】この試験装置の試験用の路面１００には、
車両１０２が通過するためのゲート１０４が設けられて
いる。このゲート１０４は、路面１００の両側に立設さ
れた一対の柱部１０６，１０６と、各柱部１０６の頂部
に横架して設けられた砕石収容箱１０８とから構成され
ている。砕石収容箱１０８は砂利、例えば砕石１１０を
収容しており、砕石収容箱１０８の底面には、砕石１１
０を落下させるためのスリット状の開口部が形成されて
いる。

【０００４】そして、作業者はゲート１０４上に待機し
ている。そして、作業者は、車両１０２がゲート１０４
に近づいたのを目視で確認すると、人力によって砕石収
容箱１０８の底部に開口するスリット状の開口部から砕
石１１０を落下させる。車両１０２は、砕石収容箱１０
８から落下する砕石１１０によって形成されたカーテン
に突入し、通過する。そして車両１０２に生じる傷等を
評価する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のようなゲート１
０４の上方から砕石１１０を落下させる従来の試験方法
によると、チッピング評価試験を行うための準備に手間
がかかる上に、シュミレーション精度も低いという問題
点がある。

【０００６】つまり、チッピング試験を行うためには、
毎回、作業者は砕石１１０をゲート１０４上に運び上
げ、砕石収容箱１０８を砕石１１０で満たさねばなら
ず、作業に手間がかかり、作業者の肉体的負担が著し
い。また、ゲート１０４上の作業者が車両１０２の接近
を目視で確認して砕石１１０を落下させるため、砕石落
下のタイミングにばらつきが生じ、安定的にチッピング
試験を行うのが難しいという問題点がある。さらに、作
業者が高所で作業を行いかつ砕石１１０のカーテンを車
両１０２が比較的高速で走り抜けるため、ゲート１０４
上の作業者の安全性の面でも好ましくない。

【０００７】一方、車両１０２の上方から砕石１１０を
落下させるため、車両１０２のフロントフード全面に砕
石１１０が落下衝突して広範囲にチッピングが発生して
しまい、現実の市場におけるチッピング発生範囲と異な
る。従って、チッピング試験結果を補正してから評価を
行わなければならず、また、落下している砕石１１０に
よって形成されるカーテン内に車両１０２が突入するた
め、鉛直方向の砕石落下ベクトルと水平方向の車両走行
ベクトルとの合成ベクトルの方向から砕石１１０は車両
１０２に衝突する。従って、砕石１１０が車両１０２に
衝突する際の当たり角度や相対速度差が実際のチッピン
グ現象よりも大きくなり易く、現実のチッピング現象を
忠実に再現するのが難しい。

【０００８】従って本発明の目的は、精度よくチッピン
グをシュミレーション可能にするチッピング試験装置を
提供することにある。また、本発明の他の目的は、作業
の安全性を確保しつつ試験作業を省力化できるチッピン
グ試験装置の提供にある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明に係るチッピング試験装置は、車両の通過に対応し
て路面側から砂利を上方に噴出させている。これによ
り、車両は、上方に噴出された砂利のカーテンに突入す
る。砕石を車両の走行前方で上方に噴出させると、砕石
は運動エネルギを位置エネルギに変換しながら上方に移
動し、やがて最高点に達すると重力に従って落下を開始
する。従って、運動エネルギの小さい砕石が車両の比較
的上部に衝突する確率が高まり、現実のチッピングに近
いシュミレーション結果を得ることができる。

【００１０】また、他の発明に係るチッピング試験装置
では、砕石噴出ノズルの円錐状部或いは台形状部の下端
よりも下方に、圧縮エアを噴射するエア噴射ノズルを設
けている。これにより、砕石を噴出した後、周囲の残っ
た砕石をエア噴射ノズルの近傍に集めて再度の砕石噴出
に備えることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について詳細に説明する。

【００１２】まず、図１は、本発明の第１の実施の形態
に係るチッピング試験装置の概略構成を示す構成説明図
である。路面１０の下側には、試験すべき車両１２のト
レッド間により小なる範囲に２個の砕石噴出ノズル１４
が設けられている。即ち、図２の平面図に示すように、
路面１０の所定位置には、路面１０を横断するようにし
て有底角筒状のピット１６が地下に形成されており、上
方に面したピット１６の開口部は網状の蓋部１８によっ
て施蓋されている。この網状の蓋部１８は、車両１２の
安全な走行を確保するための機械的強度を備えていると
共に、砂利、例えば砕石２６が通過するに十分な開口面
積を有する多数の開口部が形成されている。

【００１３】各砕石噴出ノズル１４は、ピット１６内に
支持具等を介して取り付けられている。これら各砕石噴
出ノズル１４は、図３の断面図に示すように、直径寸法
Ｄを有する円筒状の噴出部２０と、噴出部２０の下端側
に連続して一体的に形成された円錐状部２２と、円錐状
部２２の下端の開口縁部から垂下延設された小径筒状の
接続部２４とからそれぞれ構成されている。円錐状部２
２は、下方に向かうにつれて漸次縮径する逆円錐状に形
成されており、傾斜角度θをもって傾斜している。そし
て、各砕石噴出ノズル１４内には、円錐状部２２の下端
から例えば高さ寸法Ｈだけ砕石２６が収容されている。
また、接続部２４内には、圧縮エアを噴射するためのエ
ア噴射ノズル２８が挿入されている。このエア噴射ノズ
ル２８は、そのノズル先端が円錐状部２２の下端の開口
縁部から寸法δだけ下方に位置するようにして取り付け
られている。

【００１４】図１に示すように、各エア噴射ノズル２８
にはエア配管３０の一端側がそれぞれ接続されており、
これら各エア配管３０の他端側は１本に集合してエアコ
ンプレッサ３２に接続されている。また、各エア配管３
０の途中には、エアコンプレッサ３２からの圧縮エアを
貯蔵するレシーバタンク３４及び圧縮エアの流れをオン
オフ的に制御するためのバルブ３６とが設けられてい
る。

【００１５】車両が前記砕石噴出ノズル１４に近接した
ことを検出する車両検出手段としての車両検出センサ３
８が、各砕石噴出ノズル１４から所定距離離間して設け
られている。この車両検出センサ３８には、例えば光電
スイッチや超音波スイッチ等の非接触式スイッチが用い
られ、車両１２の検出信号を制御装置４０に出力するよ
うになっている。チッピング試験を電気的に集中制御す
る制御装置４０は、例えばシーケンサやリレー等から構
成されている。この制御装置４０の入力側には車両検出
センサ３８が接続されており、制御装置４０の出力側に
はエアコンプレッサ３２及び各バルブ３６が接続されて
いる。

【００１６】次に、本実施の形態の作用を説明する。ま
ず、制御装置４０は、チッピング試験の開始にあたり、
予めエアコンプレッサ３２を起動してレシーバタンク３
４内に圧縮エアを貯蔵しておく。そして、車両検出セン
サ３８が車両１２を検出すると、その検出信号に従って
制御装置４０は各バルブ３６を開く。これにより、レシ
ーバタンク３４内の圧縮エアは、エア配管３０を介して
砕石噴出ノズル１４内のエア噴射ノズル２８に供給され
る。

【００１７】そして、図４に示すように、エア噴射ノズ
ル２８から砕石噴出ノズル１４の軸線方向に沿って噴射
された圧縮エアにより、各砕石噴出ノズル１４の略中央
部にある砕石２６が砕石噴出ノズル１４から蓋部１８の
開口部を通過して上方に飛び出す。これら各砕石噴出ノ
ズル１４から噴出された砕石２６によって、図１に示す
ように、走行する車両１２の前方に砕石のカーテン４２
がそれぞれ形成され、車両１２は各砕石のカーテン４２
を通過する。ここで、各砕石のカーテン４２は、互いに
相手方のカーテンと一部が重なるようにして形成され、
これにより、車両１２の前方を十分にカバーする。一
方、砕石２６の噴出によってエア噴射ノズル２８の先端
と円錐状部２２の下端中央との間には図４に示すように
砕石２６の噴出により空間４４が形成される。そして、
この空間４４には、矢示Ｆの如く周囲の砕石２６が流れ
込む。

【００１８】このように構成される本実施の形態によれ
ば、以下の効果を発揮する。

【００１９】第１に、車両１２が通過する直前に車両１
２の下側から砕石２６を噴出させて砕石のカーテン４２
を形成することができ、従来のチッピング試験方法のよ
うな砕石落下方法とは異なり、運動エネルギの小さい砕
石２６を車両１２に衝突させることができ、実際のチッ
ピングに相応したシュミレーションの精度を向上するこ
とができる。つまり、上方に吹き上げられた砕石２６
は、自身の重量、空気抵抗及び圧縮エアの噴出圧力等に
基づいて、運動エネルギを位置エネルギに変換しつつ最
高点まで上昇し、最高点に達した後は重力に従って落下
する。従って、一部の砕石２６は上昇途中で車両１２に
衝突し、他の一部の砕石２６は下降途中で車両１２に衝
突する。しかし、より多くの砕石２６は、上昇過程の終
期等の如く、運動エネルギが小さい状態で車両１２に衝
突する可能性が高い。従って、実際のチッピング発生現
象に近い状態を再現することができ、シュミレーション
精度を高めることができる。

【００２０】第２に、砕石２６を車両１２の下側からエ
アにより吹き上げるため、砕石のカーテン４２の上側に
は質量の小さい砕石２６が、砕石のカーテン４２の下側
には質量の大きい砕石２６が、分布する可能性が高い。
従って、前記従来の試験方法の様に、砕石カーテンの上
側から下側にわたる全範囲で、質量の大きな砕石から質
量の小さな砕石まで略均一に分布するために実際のチッ
ピング現象とは異なり、質量の大きい砕石によって車両
のフロントフードやルーフが著しく損傷することがなく
実際のチッピング発生現象に近似した結果を得ることが
できる。

【００２１】第３に、車両検出センサ３８が車両１２を
検出すると、制御装置４０がバルブ３６を開いて砕石２
６を噴出させる構成のため、目視に頼らずに試験実行タ
イミングを確実に得ることができ、ばらつきを排除した
安定的なチッピング試験を行うことができる。

【００２２】第４に、路面１０の地下に砕石噴出ノズル
１４を設けておき、圧縮エアを用いて砕石２６を自動的
に噴出させる構成のため、砕石２６の投入作業及び回収
作業が軽減できる。従って、作業工数を大幅に短縮して
試験コストを低下させることができ、作業者の疲労を低
減することができる。また、車両１２の検出作業及び砕
石噴出作業は自動的に行われるため、作業者は試験エリ
アの外側で待機することができ、安全性が向上する。

【００２３】第５に、砕石噴出ノズル１４の下側には円
錐状部２２という傾斜部を形成し、砕石噴出ノズル１４
の下端よりも下側にエア噴射ノズル２８の先端を位置さ
せているため、図４に示すように、砕石２６を噴出した
後、周囲に残った砕石２６をエア噴射ノズル２８の先端
側に集めることができる。従って、蓋部１８を開けて砕
石噴出ノズル１４内の砕石２６を人力で中央部に寄せる
手間が不要となり、速やかに再度のチッピング試験を行
うことができる。

【００２４】第６に、車両１２のトレッド間に相応して
２個の砕石噴出ノズル１４を配置し、車両１２の前方に
２個の砕石のカーテン４２を形成するため、車両１２の
前方に広範囲にわたる砕石のカーテン４２を形成するこ
とができる。

【００２５】第７に、砕石噴出ノズル１４を収容するピ
ット１６の開口部を網状の蓋部１８で覆うため、車両１
２はピット１６上を安全に通過することができる。

【００２６】次に、図５及び図６に基づいて本発明の第
２の実施の形態を説明する。本実施の形態では、上述し
た第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付
し、その説明を省略するものとする。

【００２７】本実施の形態に係るチッピング試験装置で
は、ピット１６内に砕石噴出ノズル５０を１個設けてい
る。この砕石噴出ノズル５０は、図６の構成説明図に示
すように、矩形筒状の噴出部５２と、噴出部５２の下端
に一体的に形成された台形状部５４と、台形状部５４の
下端中央の開口縁部から垂下延設された接続部５６とか
ら構成されている。ここで、前記台形状部５４は、下方
に向かうにつれて側壁が内側に角度θで傾斜して接近す
る逆台形状に形成されている。

【００２８】そして、エア噴射ノズル５８は、そのノズ
ル先端が台形状部５４の下端から所定寸法δだけ下方に
位置するようにして接続部５６内に挿入されている。こ
のエア噴射ノズル５８は、細長い矩形状に形成されてお
り、その先端面にスリット状の噴射口６０が形成されて
いる。

【００２９】このように構成される本実施の形態でも、
前記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができ
る。これに加えて、本実施の形態では、スリット状の噴
射口６０から圧縮エアを噴射して砕石２６を吹き上げる
構成のため、第１の実施の形態よりも一層カーテン状に
砕石２６を分布させることができ、より多量の砕石２６
を噴出させることができる。

【００３０】なお、前記第１の実施の形態では、砕石噴
出ノズル１４を２個設ける場合を例示したが、１個また
は３個以上砕石噴出ノズル１４を用いてもよい。同様
に、第２の実施の形態では、２個以上の砕石噴出ノズル
５０を設けてもよい。

【００３１】また、例えば、網状の蓋部１８に替えて格
子状の蓋部を用いたり、あるいは単一のレシーバタンク
３４から複数の砕石噴出ノズル１４に圧縮空気を供給す
る等の如く、種々の追加、変更等が可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係るチッピ
ング試験装置によれば、車両の下方から砕石を噴出させ
ることができるため、実際のチッピング現象に近似した
結果を得ることができ、シュミレーション精度を向上す
ることができる。また、車両の接近を検出して自動的に
砕石を噴出するため、チッピング試験に要する作業工数
を短縮しつつ安定したチッピング試験を行うことがで
き、作業者の安全性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す概略構成説明
図である。

【図２】車両及び砕石噴出ノズルの位置関係を示す平面
図である。

【図３】砕石を収容した砕石噴出ノズルの断面図であ
る。

【図４】砕石を噴出した状態の砕石噴出ノズルを示す断
面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態を示す平面図であ
る。

【図６】砕石を取り除いた状態で砕石噴出ノズルを示す
構成説明図である。

【図７】従来技術による砕石落下方式の構成を示す構成
説明図である。

【符号の説明】 １０ 路面 １２ 車両 １４ 砕石噴出ノズル １８ 蓋部 ２０ 噴出部 ２２ 円錐状部 ２６ 砕石 ２８ エア噴射ノズル ３８ 車両検出センサ ４０ 制御装置 ４２ 砕石のカーテン ５０ 砕石噴出ノズル ５２ 噴出部 ５４ 台形状部 ５８ エア噴射ノズル ６０ スリット状の噴射口

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行している車両に砂利を衝突させるこ
   とによりチッピングを評価するチッピング試験装置にお
   いて、 前記車両の通過に対応して路面側から砂利を上方に噴出
   することを特徴とするチッピング試験装置。
2. 【請求項２】 走行している車両に砂利を衝突させるこ
   とによりチッピングを評価するチッピング試験装置にお
   いて、 前記車両が走行する路面側に設けられ、内部に収容した
   砂利を上方に噴出させる砕石噴出ノズルと、 前記車両が前記砕石噴出ノズルに近接したことを検出す
   る車両検出手段と、 前記車両検出手段の検出信号に従って、前記砕石噴出ノ
   ズルによって砂利を噴出させる制御手段とを備えたこと
   を特徴とするチッピング試験装置。
3. 【請求項３】 前記砕石噴出ノズルは、筒状の噴出部
   と、この噴出部の下端に連続して設けられ、下方に向け
   て漸次縮径した円錐状部とから構成し、前記円錐状部の
   下端に延設する接続部を介して前記円錐状部の下端より
   下方において円錐状部と接続して圧縮エアを上方に噴射
   するエア噴射ノズルを設けたことを特徴とする請求項２
   に記載のチッピング試験装置。
4. 【請求項４】 前記砕石噴出ノズルを、前記車両のトレ
   ッド間より小なる範囲内に複数個配置したことを特徴と
   する請求項３に記載のチッピング試験装置。
5. 【請求項５】 前記砕石噴出ノズルは、前記車両のトレ
   ッド間より小なる範囲内に配置される矩形状の噴出部
   と、この噴出部の下端に連続して設けられ、下方に向け
   て漸次接近するように傾斜した台形状部とから構成し、
   前記台形状部の下端に延設する接続部を介して前記台形
   状部の下端より下方において台形状部と接続して圧縮エ
   アを上方に噴射するエア噴射ノズルを設けたことを特徴
   とする請求項２に記載のチッピング試験装置。
6. 【請求項６】 前記砕石噴出ノズルを前記路面に埋設
   し、砕石が通過可能な複数の開口部を有する蓋部によっ
   て前記砕石噴出ノズルの上方を施蓋したことを特徴とす
   る請求項２〜５のいずれかに記載のチッピング試験装
   置。