WO2019198722A1 - 自動車衝突試験用台車及び自動車衝突模擬試験装置 - Google Patents

自動車衝突試験用台車及び自動車衝突模擬試験装置 Download PDF

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Inventor
隼人 西村
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三菱重工機械システム株式会社
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/0078Shock-testing of vehicles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M7/00Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
    • G01M7/08Shock-testing

Definitions

  • the present invention relates to an automobile collision test carriage and an automobile collision simulation test apparatus that reproduces acceleration generated in a passenger room at the time of a collision without destroying the automobile, and reproduces the degree of injury of a passenger due to a secondary collision.
  • the crash test of automobiles is an actual vehicle crash test for evaluating physical quantities such as crash amount and remaining space in passenger cabins and occupant injury values, but a method of placing a dummy on an actual vehicle and causing it to collide with a barrier at a predetermined speed. Is a destructive test and is very expensive. For this reason, a white body with a dummy or airbag, a simulated vehicle body, etc. are mounted on a bogie (sled), and an impact acting on the specimen is given to the sled by applying acceleration similar to that at the time of actual vehicle collision. A vehicle collision simulation test is conducted to evaluate the occupant injury value by reproducing the degree nondestructively and to develop a safety device such as an air bag.
  • Patent Document 1 As such an automobile collision simulation test apparatus, for example, there is one described in Patent Document 1 below.
  • the automobile collision simulation test apparatus described in Patent Document 1 is capable of mounting a specimen, a sled that moves on a rail along a horizontal front-rear direction, a launch device that can drive a piston toward the sled, It has.
  • the sled moves while sliding on the rail. For example, when the sled is launched and then returned to the firing start position, the sled is pulled on the rail in the opposite direction. In this case, since sliding friction occurs between the sled and the rail, for example, it is necessary to connect a roller chain or a winch to the sled and pull the sled with a large tractive force.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an automobile collision test carriage and an automobile collision simulation test apparatus capable of easily and smoothly moving on a rail.
  • a vehicle collision test cart can be equipped with a specimen, a carriage main body movable on a rail disposed along a horizontal front-rear direction, and provided on the carriage main body, A rolling member capable of switching between a rollable state arranged to be able to roll on the rail in a lifted state and a non-contact state arranged in a non-contact state with respect to the rail; and the cart body
  • the rolling member is placed in the non-contact state during a test period of an automobile collision simulation test that is launched by a launching device and moves while sliding on the rail, and when moving in a non-test period different from the test period, And a control device for bringing the rolling member into the rollable state.
  • the cart body can be moved by rolling the rolling member on the rail. Therefore, when the cart body is moved on the rail, the frictional force acting on the cart body is less rolling friction than sliding friction. It will be. Therefore, it is possible to reduce the driving force that acts on the cart body. Thereby, the movement on a rail can be performed easily and smoothly.
  • a drive device is provided in the cart body and applies a driving force to the cart body, and the control device controls the drive device when the rolling member is in the rollable state during the non-test period.
  • the driving force may be applied to the cart body.
  • the driving device since the driving device is provided in the sled itself, it is not necessary to connect a roller chain or a winch to the sled when the sled moves during the non-test period. Thereby, an operator's burden can be reduced.
  • the drive device includes a motor device and a transmission member that is coupled to the output shaft of the motor device and transmits the rotation of the output shaft, and the transmission member is in a transmission state in contact with a side surface of the rail.
  • the transmission member is disposed so as to be switchable between a non-transmission state separated from the side surface of the rail, and the control device sets the transmission member to the non-transmission state during the test period, and switches the transmission member during the non-test period.
  • the transmission member may be in the transmission state.
  • the transmission member since the transmission member is in a non-transmission state during the test period, it can be configured not to prevent the movement of the thread during the test period.
  • An automobile collision simulation test apparatus includes the above-described automobile collision simulation test carriage and a launching apparatus that launches the carriage body of the automobile collision simulation test carriage and performs an automobile collision simulation test.
  • the test is performed using the vehicle collision simulation test carriage that can easily and smoothly move the sled during the non-test period, the burden on the operator is reduced, and the vehicle collision simulation test is easily and smoothly performed. It can be carried out.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an automobile collision simulation test apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of the carriage.
  • FIG. 3 is a side view showing an example when the carriage is viewed from the side opposite to the launching device (rear side).
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of a slider and a rolling device.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example when the rolling member moves downward.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a flow of operations of the automobile collision simulation test apparatus.
  • FIG. 7 is a diagram showing an operation process of the automobile collision simulation test apparatus.
  • FIG. 8 is a diagram showing an operation process of the automobile collision simulation test apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an automobile collision simulation test apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of the carriage.
  • FIG. 3 is a side view showing an example when the carriage
  • FIG. 9 is a diagram showing a process of operation of the automobile collision simulation test apparatus.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an operation process of the automobile collision simulation test apparatus.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a slider and a rolling device according to a modification.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an automobile collision simulation test apparatus according to a modification.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an automobile collision simulation test apparatus 100 according to the present embodiment.
  • the automobile collision simulation test apparatus 100 includes a thread (vehicle collision simulation test carriage) 10, a launching device 20, a rail unit 30, and a control device 40.
  • the sled 10 includes a sled body (cart body) 11, a slider 12, a rolling device 13, and a driving device 14.
  • FIG. 2 is a plan view showing an example of the thread 10.
  • FIG. 3 is a side view showing an example when the sled 10 is viewed from the side opposite to the launching device 20 (rear side).
  • the thread body 11 is a frame material having a plate material having a predetermined thickness.
  • the thread body 11 can be mounted with a specimen 15 on the upper surface.
  • the specimen 15 is an automobile having only a skeleton, for example, a so-called white body, and is equipped with equipment such as a seat, a steering wheel, an airbag, a seat belt, and a dummy.
  • the specimen 15 is placed at a predetermined position in the sled body 11, and is fixed by a fixture (not shown).
  • the front (left direction in FIG. 1) of the vehicle that is the specimen 15 is the front of the sled body 11, and the rear (right direction in FIG. 1) of the vehicle that is the specimen 15 is the back of the sled body 11.
  • the thread body 11 has a rectangular shape that is long in the front-rear direction when seen in a plan view. In the present embodiment, the direction perpendicular to the horizontal plane is described as the vertical direction.
  • the slider 12 is disposed on the bottom surface 11a of the sled body 11.
  • the slider 12 moves while sliding on the two rails 31 and 32 of the rail portion 30.
  • the sliders 12 are arranged one by one at positions corresponding to the four corners on the bottom surface 11a of the sled body 11, but the present invention is not limited to this.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the slider 12 and the rolling device 13.
  • the bottom surface 12a of the slider 12 is provided with a recess 12b.
  • the rolling device 13 is accommodated in the recess 12b.
  • a ball air lifter is used as the rolling device 13.
  • the rolling device 13 includes a rolling member 13a, a receiving member 13b, and a lifter 13c.
  • the rolling member 13 a can roll on the rails 31 and 32.
  • the rolling member 13a is, for example, a spherical shape, but is not limited thereto, and may be any other shape such as a columnar shape, a cylindrical shape, a disc shape, an annular shape, or the like as long as it can roll on the rails 31 and 32. It may be a shape.
  • the receiving member 13b supports the rolling member 13a so that it can roll.
  • the receiving member 13b is supported by the lifter 13c.
  • the lifter 13c raises and lowers the rolling member 13a and the receiving member 13b using, for example, air pressure as a driving source.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing an example of a state in which the rolling member 13a has moved downward.
  • the lifter 13c can move the rolling member 13a and the receiving member 13b integrally to a lowered position where a part of the rolling member 13a protrudes downward from the bottom surface 12a of the slider 12. It is.
  • the rolling member 13a protrudes below the slider 12 and is arranged in a rollable state (rollable state) on the rails 31 and 32 in a state where the sled body 11 is lifted.
  • the rolling member 13a is housed in the recess 12b of the slider 12 by the lifter 13c and is in a non-contact state (see FIG. 4) that is not in contact with the rails 31 and 32, and protrudes below the slider 12. It is possible to switch between a rollable state (see FIG. 5) that can roll on the rails 31 and 32 with the sled body 11 lifted.
  • the driving device 14 is provided in the sled body 11 and applies a driving force in the front-rear direction to the sled body 11.
  • the drive device 14 is arrange
  • Each drive device 14 includes a motor device 14a, an output shaft 14b, a transmission member 14c, and a slide mechanism 14d.
  • the motor device 14a is provided as a drive source and rotates the output shaft 14b.
  • the transmission member 14c is fixed to the output shaft 14b, and transmits the driving force of the motor device 14a by rotating integrally with the output shaft 14b.
  • the slide mechanism 14d moves the motor device 14a in the left-right direction.
  • the slide mechanism 14d moves the motor device 14a to bring the transmission member 14c into contact with or press the inner side surfaces 31b, 32b of the rails 31, 32, and the inner side surfaces of the rails 31, 32. It can be switched to a position away from 31b and 32b.
  • the transmission member 14c contacts or presses the inner side surfaces 31b and 32b, the transmission member 14c can transmit the driving force of the motor device 14a to the inner side surfaces 31b and 32b (transmittable state) )
  • separates from the inner surface 31b, 32b it will be in the state (non-transmission state) in which the transmission member 14c does not transmit the driving force of the motor apparatus 14a with respect to the said inner surface 31b, 32b.
  • the transmission member 14c is provided so as to be able to switch between a transmittable state and a non-transmittable state by a slide mechanism 14d.
  • the thread body 11 has a reaction force plate 16 at the bottom.
  • One end of the reaction force plate 16 is fixed to the bottom of the thread body 11, and the other end is bent and disposed below the rails 31 and 32.
  • the reaction force plate 16 suppresses the sled body 11 from falling off the rails 31 and 32.
  • a portion of the reaction force plate 16 disposed below the rails 31 and 32 is provided with a vertical gap between the rails 31 and 32. This gap is set to a dimension that prevents the reaction force plate 16 from contacting the rails 31 and 32 when the sled body 11 is lifted by the rolling member 13a. That is, the lifting amount of the thread body 11 by the rolling member 13 a is smaller than the gap between the reaction force plate 16 and the rails 31 and 32.
  • the sled body 11 has a brake device (not shown).
  • the brake device has a brake piston and a brake pad.
  • the brake piston floats the sled body 11 to bring the slider 12 into a non-contact state with respect to the rails 31 and 32.
  • the brake pad clamps the rails 31 and 32 from above and below when the sled body 11 is lifted.
  • the launching device 20 includes a device main body 21 and a piston rod 22.
  • the apparatus main body 21 has a hydraulic mechanism that drives the piston rod 22 by, for example, hydraulic pressure.
  • the piston rod 22 moves in the front-rear direction by driving the apparatus main body 21, and applies acceleration to the sled main body 11 backward.
  • the rail part 30 has the above-mentioned two rails 31 and 32.
  • the rails 31 and 32 guide the thread body 11.
  • the rails 31 and 32 are connected to the air pallet 33.
  • the air pallet 33 has connection rails 34 and 35 connected to the rails 31 and 32, respectively.
  • the air pallet 33 can be conveyed between the outside with the sled body 11 placed on the connection rails 34 and 35.
  • a stopper 36 is disposed behind the air pallet 33. The stopper 36 restricts the backward movement of the sled body 11.
  • the control device 40 controls the operations of the sled 10 and the launching device 20 described above.
  • the control device 40 includes a launching device control unit 41, a lifter control unit 42, and a motor control unit 43.
  • the launcher control unit 41 controls the operation of the device main body 21 of the launcher 20.
  • the lifter control unit 42 controls the operation of the lifter 13 c of the rolling device 13.
  • the motor control unit 43 controls the operation of the motor device 14 a of the drive device 14.
  • an input device 44 is connected to the control device 40 so that an operator operates the automobile collision simulation test device 100 or inputs information.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an operation flow of the automobile collision simulation test apparatus 100.
  • FIGS. 7 to 10 are diagrams showing the process of operation of the automobile collision simulation test apparatus 100.
  • the sled body 11 Prior to the operation of the automobile collision simulation test apparatus 100, the sled body 11 is moved to the test start position P1 (see FIGS. 1 and 7).
  • the launching device control unit 41 controls the device body 21 of the launching device 20 and applies acceleration to the sled body 11 arranged at the test start position P1 in the rear direction.
  • the thread body 11 is launched (step S10).
  • step S10 the sled body 11 moves rearward with the slider 12 levitating from the rails 31, 32 by the brake piston of the brake device, and the rails 31, 32 clamped from above and below by the brake pads.
  • the sled body 11 stops at a reduced speed as a result of friction between the brake pad and the rails 31 and 32.
  • step S20 the lifter 13c moves the rolling member 13a and the receiving member 13b downward, so that a part of the rolling member 13a protrudes downward from the bottom surface 12a of the slider 12. For this reason, the thread body 11 is lifted by the rolling member 13a and is supported by the rolling member 13a on the upper surfaces 31a and 32a of the rails 31 and 32.
  • the rolling member 13a is in a rollable state in which the rolling member 13a can roll while the sled body 11 is lifted.
  • the amount of movement of the rolling member 13a and the receiving member 13b that are moved downward by the lifter 13c can be set in advance, for example.
  • step S30 the motor control unit 43 presses the transmission member 14c of the driving device 14 against the inner side surfaces 31b and 32b of the rails 31 and 32 (step S30).
  • step S30 the motor device 14a moves to the outside in the left-right direction by the slide mechanism 14d as shown in FIG. By this movement, the output shaft 14b and the transmission member 14c move integrally with the motor device 14a toward the rails 31 and 32, respectively, and the transmission member 14c is pressed against the inner side surfaces 31b and 32b.
  • step S40 the motor control unit 43 rotates the motor device 14a (step S40).
  • step S40 the output shaft 14b and the transmission member 14c rotate together by the rotation of the motor device 14a.
  • a frictional force is generated in the front-rear direction between the inner surfaces 31b and 32b of the rails 31 and 32.
  • the thread body 11 moves forward while the rolling member 13a rolls. In this case, rolling friction is generated between the rolling member 13 a and the upper surfaces 31 a and 32 a of the rails 31 and 32.
  • step S50 the motor control unit 43 determines whether there is an instruction to stop the rotation of the motor device 14a (step S50). For example, the operator can visually confirm the position of the sled body 11 and can input a stop instruction via the input device 44 when approaching the test start position P1. In this case, in step S ⁇ b> 50, the motor control unit 43 determines whether or not there is a stop instruction from the input device 44. When it is determined that there is no rotation stop instruction for the motor device 14a (No in step S60), the motor control unit 43 continues to perform the determination in step S50.
  • step S50 when it determines with the motor control part 43 having received the rotation stop instruction
  • step S60 the movement of the sled body 11 is stopped as the rotation of the motor device 14a is stopped.
  • Step S70 the motor control unit 43 brings the transmission member 14c into a non-contact state.
  • step S ⁇ b> 70 the motor control unit 43 moves the motor device 14 a inward in the left-right direction, so that the transmission member 14 c is separated from the inner side surfaces 31 b and 32 b of the rails 31 and 32.
  • step S 80 the lifter control unit 42 returns the rolling member 13a to the accommodation position (step S80).
  • step S ⁇ b> 80 the thread body 11 raises the rolling member 13 a so that the lower portion of the rolling member 13 a is accommodated in the slider 12.
  • the bottom surface 12 a of the slider 12 is landed on the rails 31 and 32, and the thread body 11 is supported by the rails 31 and 32 via the slider 12.
  • the sled 10 can mount the specimen 15 and can move on the rails 31 and 32 arranged along the horizontal front-rear direction, and the sled body 11. And a rollable state in which the sled body 11 is lifted and arranged to roll on the rails 31 and 32, and a non-contact state arranged in a non-contact state with respect to the rails 31 and 32. And the rolling member 13a in a non-contact state during a test period of an automobile collision simulation test in which the sled body 11 is driven by the launching device 20 and is moved while sliding on the rails 31 and 32. And a control device 40 that enables the rolling member 13a to roll when moving in a non-test period different from the test period.
  • the thread body 11 can move when the rolling member 13a rolls on the rails 31 and 32, when the thread body 11 is moved on the rails 31 and 32, the frictional force acting on the thread body 11 is achieved.
  • the rolling friction is smaller than the sliding friction. Therefore, the driving force that acts on the sled body 11 can be reduced. Thereby, the movement of the thread body 11 on the rails 31 and 32 can be performed easily and smoothly.
  • the sled 10 includes a driving device 14 that is provided in the sled main body 11 and applies a driving force to the sled main body 11, and the control device 40 is in a state in which the rolling member 13a can roll during the non-test period.
  • a driving force is applied to the sled body 11 by the driving device 14. Accordingly, since the driving device 14 is provided in the sled body 11 itself, it is not necessary to connect a roller chain or a winch or the like to the sled body 11 when the sled body 11 moves during the non-test period. Thereby, an operator's burden can be reduced.
  • the driving device 14 includes a motor device 14a and a transmission member 14c that is connected to the output shaft 14b of the motor device 14a and transmits the rotation of the output shaft 14b. Is arranged so that the transmission state in contact with the inner side surfaces 31b and 32b of the rails 31 and 32 and the non-transmission state in which the transmission member 14c is separated from the inner side surfaces 31b and 32b of the rails 31 and 32 can be switched.
  • the transmission member 14c is in a non-transmission state, and when the rolling member 13a is in a rollable state in the non-test period, the transmission member 14c is in a transmission state. Therefore, since the transmission member 14c is in a non-transmission state during the test period, it is possible to have a configuration that does not hinder the movement of the sled body 11 during the test period.
  • the automobile collision simulation test apparatus 100 includes the above-described thread 10 and a launching apparatus 20 that launches the thread body 11 of the thread 10 and performs an automobile collision simulation test. Therefore, since the test is performed using the sled 10 capable of easily and smoothly moving the sled body 11 during the non-test period, the burden on the operator is reduced, and the automobile collision simulation test can be performed easily and smoothly. Can do.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a slider and a rolling device according to a modification.
  • the rolling device 113 includes a rolling member 113a, a receiving member 113b, a lifter 113c, and an attachment member 113d, and is attached to the slider 112 by the attachment member 113d.
  • the rolling device 113 is brought into a non-contact state when the rolling member 113a is disposed above the bottom of the slider 112 by the lifter 113c.
  • the rolling device 113 is in a rollable state when the rolling member 113a is disposed more open than the bottom of the slider 112 by the lifter 113c.
  • the rolling device 113 may be detachable from the slider 112. Thereby, it can be set as the structure provided with the rolling device 113, without performing a special design change about the slider 112. FIG.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an automobile collision simulation test apparatus according to a modification.
  • the movement distance is set in advance as an example.
  • the present invention is not limited to this.
  • the movement distance sensor S ⁇ b> 1 may be provided on the sled body 11 of the sled 210.
  • the movement distance sensor S1 detects the movement distances of the rolling member 13a and the receiving member 13b that are moved by the lifter 13c, and transmits the detection result to the control device 40.
  • the lifter control unit 42 receives the detection result of the movement distance sensor S1
  • the lifter control unit 42 can feedback-control the lifter 13c based on the detection result.
  • a position detection sensor S2 may be provided in the sled body 11 of the sled 210 as in the automobile collision simulation test apparatus 200 shown in FIG.
  • the position detection sensor S2 detects the position in the front-rear direction of the sled body 11 that is moved by the driving force of the motor device 14a, and transmits the detection result to the control device 40.
  • the motor control unit 43 can control the stop position of the motor device 14a based on the detection result. As a result, the sled body 11 can be automatically moved.
  • the configuration in which the motor device 14a is provided as a drive source of the drive device 14 has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and other drive sources may be used.
  • the transmission member 14c has been described as an example of the configuration in which the transmission state and the non-transmission state can be switched with respect to the inner side surfaces 31b and 32b of the rails 31 and 32.
  • the transmission member 14c may be switchable between a transmission state and a non-transmission state with respect to a position of the rails 31 and 32 different from the inner side surfaces 31b and 32b.
  • the configuration in which the driving device 14 is provided in the sled body 11 has been described as an example. However, the configuration is not limited thereto, and the driving device may be disposed at a position different from the sled body 11.

Abstract

自動車衝突試験用台車は、供試体を搭載可能であり、水平な前後方向に沿って配置されたレール上を移動可能な台車本体と、台車本体に設けられ、台車本体を持ち上げた状態でレール上に転動可能に配置される転動可能状態と、レールに対して非接触の状態で配置される非接触状態とを切り替え可能な転動部材と、台車本体が発射装置により打ち出されてレール上を滑りながら移動する自動車衝突模擬試験の試験期間においては転動部材を非接触状態とし、試験期間とは異なる非試験期間の移動時においては転動部材を転動可能状態とする制御装置とを備える。

Description

自動車衝突試験用台車及び自動車衝突模擬試験装置
 本発明は、自動車を破壊することなく衝突時に客室に発生する加速度を再現し、二次衝突による乗員の傷害度合いを再現する自動車衝突試験用台車及び自動車衝突模擬試験装置に関する。
 一般に、自動車の衝突試験は、クラッシュ量や客室の残存空間量などの物理量と乗員傷害値とを評価するための実車衝突試験があるが、実車にダミーを乗せて所定速度でバリヤに衝突させる方法は破壊試験であり、非常にコストを要する。このため、ダミーやエアバッグ等を搭載したホワイトボディ、模擬車体等を台車(スレッド)上に取り付け、このスレッドに対して実車衝突時とほぼ同様の加速度を与えることで、供試体に作用する衝撃度を非破壊的に再現して乗員傷害値を評価し、エアバッグなどの安全装置を開発するための自動車衝突模擬試験が行われる。
 このような自動車衝突模擬試験装置としては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。特許文献1に記載の自動車衝突模擬試験装置は、供試体を搭載可能であり、水平な前後方向に沿ったレール上を移動するスレッドと、該スレッドに向けてピストンを打ち出し可能な発射装置と、を備えている。
特開2012-002699号公報
 特許文献1に記載のような自動車衝突模擬試験装置においては、スレッドがレール上を滑りながら移動する構成である。例えば、スレッドを打ち出した後、当該スレッドを発射開始位置まで戻す場合、レール上でスレッドを滑らせながら反対方向に牽引することが行われる。この場合、スレッドとレールとの間に滑り摩擦が生じるため、例えばスレッドにローラーチェーン又はウインチ等を連結し、大きな牽引力でスレッドを牽引する必要がある。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、レール上における移動を容易かつ円滑に行うことが可能な自動車衝突試験用台車及び自動車衝突模擬試験装置を提供することを目的とする。
 本発明に係る自動車衝突試験用台車は、供試体を搭載可能であり、水平な前後方向に沿って配置されたレール上を移動可能な台車本体と、前記台車本体に設けられ、前記台車本体を持ち上げた状態で前記レール上に転動可能に配置される転動可能状態と、前記レールに対して非接触の状態で配置される非接触状態とを切り替え可能な転動部材と、前記台車本体が発射装置により打ち出されて前記レール上を滑りながら移動する自動車衝突模擬試験の試験期間においては前記転動部材を前記非接触状態とし、前記試験期間とは異なる非試験期間の移動時においては前記転動部材を前記転動可能状態とする制御装置とを備える。
 従って、転動部材がレール上を転動することで台車本体が移動可能となるため、レール上で台車本体を移動させる場合、台車本体に作用する摩擦力は滑り摩擦よりも小さい転がり摩擦で済むことになる。そのため、台車本体に作用させる駆動力を低減することができる。これにより、レール上における移動を容易かつ円滑に行うことができる。
 また、前記台車本体に設けられ、前記台車本体に駆動力を加える駆動装置を備え、前記制御装置は、前記非試験期間において前記転動部材が前記転動可能状態である場合に前記駆動装置により前記台車本体に前記駆動力を加えさせてもよい。
 従って、スレッド自体に駆動装置が設けられるため、非試験期間におけるスレッド移動時に、当該スレッドにローラーチェーン又はウインチ等を連結させる必要が無い。これにより、作業者の負担を低減することができる。
 また、前記駆動装置は、モータ装置と、前記モータ装置の出力軸に連結され前記出力軸の回転を伝達する伝達部材とを有し、前記伝達部材は、前記レールの側面に接触した伝達状態と、前記伝達部材が前記レールの側面から離れた非伝達状態とが切り替え可能に配置され、前記制御装置は、前記試験期間においては前記伝達部材を前記非伝達状態とし、前記非試験期間において前記転動部材が前記転動可能状態である場合には前記伝達部材を前記伝達状態としてもよい。
 従って、試験期間においては伝達部材が非伝達状態となるため、試験期間中のスレッドの移動を妨げない構成とすることができる。
 本発明に係る自動車衝突模擬試験装置は、上記の自動車衝突模擬試験用台車と、前記自動車衝突模擬試験用台車の前記台車本体を打ち出して自動車衝突模擬試験を行う発射装置とを備える。
 従って、非試験期間におけるスレッドの移動を容易かつ円滑に行うことが可能な自動車衝突模擬試験用台車を用いて試験を行うため、作業者の負担が低減され、自動車衝突模擬試験を容易かつ円滑に行うことができる。
 本発明によれば、レール上における移動を容易かつ円滑に行うことが可能な自動車衝突試験用台車及び自動車衝突模擬試験装置を提供することができる。
図1は、本実施形態に係る自動車衝突模擬試験装置の一例を示す概略構成図である。 図2は、台車の一例を示す平面図である。 図3は、台車を発射装置とは反対側(後方)から見た場合の一例を示す側面図である。 図4は、スライダ及び転動装置の一例を示す断面図である。 図5は、転動部材が下方に移動した場合の一例を示す断面図である。 図6は、自動車衝突模擬試験装置の動作の流れを示すフローチャートである。 図7は、自動車衝突模擬試験装置の動作の過程を示す図である。 図8は、自動車衝突模擬試験装置の動作の過程を示す図である。 図9は、自動車衝突模擬試験装置の動作の過程を示す図である。 図10は、自動車衝突模擬試験装置の動作の過程を示す図である。 図11は、変形例に係るスライダ及び転動装置を示す断面図である。 図12は、変形例に係る自動車衝突模擬試験装置を示す概略構成図である。
 以下、本発明に係る自動車衝突試験用台車及び自動車衝突模擬試験装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
 図1は、本実施形態に係る自動車衝突模擬試験装置100の一例を示す概略構成図である。図1に示すように、自動車衝突模擬試験装置100は、スレッド(自動車衝突模擬試験用台車)10と、発射装置20と、レール部30と、制御装置40とを備えている。
 スレッド10は、スレッド本体(台車本体)11と、スライダ12と、転動装置13と、駆動装置14とを備えている。図2は、スレッド10の一例を示す平面図である。図3は、スレッド10を発射装置20とは反対側(後方)から見た場合の一例を示す側面図である。図2及び図3に示すように、スレッド本体11は、所定厚さを有する板材を有する骨組材である。スレッド本体11は、上面に供試体15を搭載可能となっている。この供試体15は、例えば骨格のみを有する自動車、所謂、ホワイトボディであって、シート、ステアリング、エアバッグ、シートベルトなどの装備品が装着されると共に、ダミーが装着される。この供試体15は、スレッド本体11における所定の位置に載置され、図示しない固定具により固定される。
 本実施形態では、供試体15である自動車の前方(図1の左方向)をスレッド本体11の前方とし、供試体15である自動車の後方(図1の右方向)をスレッド本体11の後方として説明する。スレッド本体11は、平面視が水平な前後方向に長い矩形状を有している。また、本実施形態では、水平面に直交する方向を上下方向として説明する。
 スライダ12は、スレッド本体11の底面11aに配置される。スライダ12は、レール部30の2本のレール31、32上を滑りながら移動する。スライダ12は、例えばスレッド本体11の底面11aにおいて4つの角部に対応する位置に1つずつ配置されるが、これに限定されない。
 図4は、スライダ12及び転動装置13の一例を示す断面図である。図4に示すように、スライダ12の底面12aには、凹部12bが設けられる。転動装置13は、当該凹部12bに収容される。転動装置13としては、例えばボールエアリフタ等が用いられる。転動装置13は、転動部材13aと、受部材13bと、リフタ13cとを有する。転動部材13aは、レール31、32上で転動可能である。転動部材13aは、例えば球状であるが、これに限定されず、レール31、32上で転動可能な形状であれば、例えば円柱状、円筒状、円板状、円環状等、他の形状であってもよい。受部材13bは、転動部材13aを転動可能に支持する。受部材13bは、リフタ13cに支持される。リフタ13cは、例えば空気の圧力を駆動源として転動部材13a及び受部材13bを昇降させる。転動部材13aが図4に示すように上昇位置に配置される場合、当該転動部材13aは、スライダ12の凹部12b内に収容された状態となり、レール31、32とは非接触の状態(非接触状態)となる。
 図5は、転動部材13aが下方に移動した状態の一例を示す断面図である。リフタ13cは、図5に示すように、転動部材13aの一部がスライダ12の底面12aから下方に突出する下降位置まで、当該転動部材13a及び受部材13bを一体で移動させることが可能である。転動部材13aは、スライダ12の下方に突出することにより、スレッド本体11を持ち上げた状態でレール31、32上に転動可能な状態(転動可能状態)に配置される。
 このように、転動部材13aは、リフタ13cにより、スライダ12の凹部12b内に収容されてレール31、32とは非接触の非接触状態(図4参照)と、スライダ12の下方に突出してスレッド本体11を持ち上げた状態でレール31、32上に転動可能な転動可能状態(図5参照)とを切り替え可能である。
 駆動装置14は、スレッド本体11に設けられ、当該スレッド本体11に前後方向の駆動力を加える。駆動装置14は、例えばスレッド本体11の後方の端辺に沿った2箇所に配置される。各駆動装置14は、モータ装置14aと、出力軸14bと、伝達部材14cと、スライド機構14dとを有する。モータ装置14aは、駆動源として設けられ、出力軸14bを回転させる。伝達部材14cは、出力軸14bに固定され、出力軸14bと一体で回転することでモータ装置14aの駆動力を伝達する。スライド機構14dは、モータ装置14aを左右方向に移動させる。スライド機構14dは、モータ装置14aを移動させることで、伝達部材14cを、レール31、32の内側面31b、32bに接触又は内側面31b、32bを押圧する位置と、レール31、32の内側面31b、32bから離れる位置とに切り替えて配置することができる。伝達部材14cが内側面31b、32bに接触又は内側面31b、32bを押圧する場合、伝達部材14cが当該内側面31b、32bに対してモータ装置14aの駆動力を伝達可能な状態(伝達可能状態)となる。また、伝達部材14cが内側面31b、32bから離れる場合、伝達部材14cが当該内側面31b、32bに対してモータ装置14aの駆動力を伝達しない状態(非伝達状態)となる。伝達部材14cは、スライド機構14dにより、伝達可能状態と非伝達状態とが切り替え可能に設けられる。
 スレッド本体11は、底部に反力板16を有している。反力板16は、一端がスレッド本体11の底部に固定され、他端が屈曲してレール31、32の下方に配置される。反力板16は、スレッド本体11がレール31、32から脱落することを抑制している。反力板16のうちレール31、32の下方に配置される部分は、レール31、32との間に上下方向の隙間が設けられる。この隙間は、転動部材13aによりスレッド本体11が持ち上げられる場合に反力板16がレール31、32に接触しない寸法に設定される。つまり、転動部材13aによるスレッド本体11の持ち上げ量は、反力板16とレール31、32との隙間よりも小さい。なお、スレッド本体11は、不図示のブレーキ装置を有している。ブレーキ装置は、ブレーキピストン及びブレーキパッドを有する。ブレーキピストンは、スレッド本体11を浮上させてスライダ12をレール31、32に対して非接触の状態とする。ブレーキパッドは、スレッド本体11を浮上させる際に、レール31、32に対して上下からクランプする。
 発射装置20は、装置本体21と、ピストンロッド22とを有する。装置本体21は、例えば油圧によりピストンロッド22を駆動する油圧機構を有する。ピストンロッド22は、装置本体21の駆動によって前後方向に移動し、スレッド本体11に対して後方に加速度を付与する。
 レール部30は、上述の2本のレール31、32を有する。レール31、32は、スレッド本体11を案内する。レール31、32は、エアパレット33に接続される。エアパレット33は、レール31、32にそれぞれ接続される接続レール34、35を有する。エアパレット33は、接続レール34、35上にスレッド本体11を載置した状態で外部との間で搬送可能である。また、エアパレット33の後方には、ストッパ36が配置される。ストッパ36は、スレッド本体11の後方への移動を規制する。
 制御装置40は、上記のスレッド10及び発射装置20の動作を制御する。制御装置40は、発射装置制御部41と、リフタ制御部42と、モータ制御部43とを有する。発射装置制御部41は、発射装置20の装置本体21の動作を制御する。リフタ制御部42は、転動装置13のリフタ13cの動作を制御する。モータ制御部43は、駆動装置14のモータ装置14aの動作を制御する。制御装置40には、例えば作業者が自動車衝突模擬試験装置100を操作したり、情報の入力を行ったりするための入力装置44が接続される。
 次に、上記のように構成された自動車衝突模擬試験装置100の動作を説明する。図6は、自動車衝突模擬試験装置100の動作の流れを示すフローチャートである。図7から図10は、自動車衝突模擬試験装置100の動作の過程を示す図である。自動車衝突模擬試験装置100の動作に先立ち、スレッド本体11を試験開始位置P1(図1、図7参照)に移動させておく。
 図6に示すように、まず、発射装置制御部41は、発射装置20の装置本体21を制御し、試験開始位置P1に配置されるスレッド本体11に対して後方に加速度を付与することで、スレッド本体11を打ち出す(ステップS10)。ステップS10において、スレッド本体11は、ブレーキ装置のブレーキピストンによりスライダ12がレール31、32から浮上し、ブレーキパッドによりレール31、32が上下からクランプされた状態で後方に移動する。このスレッド本体11は、ブレーキパッドとレール31、32との間の摩擦により、図7に示すように、徐々に速度が低下して停止する。
 スレッド本体11が停止した後、ブレーキ装置のブレーキピストン及びブレーキパッドを解除し、リフタ制御部42は、転動部材13aによりスレッド本体11を持ち上げさせる(ステップS20)。ステップS20において、図8に示すように、リフタ13cが転動部材13a及び受部材13bを下方に移動させることにより、転動部材13aの一部がスライダ12の底面12aから下方に突出する。このため、転動部材13aによってスレッド本体11が持ち上げられ、レール31、32の上面31a、32a上において転動部材13aに支持された状態となる。転動部材13aは、受部材13bに支持されることにより、スレッド本体11を持ち上げた状態で転動可能な転動可能状態となる。なお、リフタ13cによって下方に移動させる転動部材13a及び受部材13bの移動量については、例えば予め設定しておくことができる。
 転動部材13aが転動可能状態となった後、モータ制御部43は、駆動装置14の伝達部材14cをレール31、32の内側面31b、32bに押圧する(ステップS30)。ステップS30において、モータ装置14aは、図9に示すように、スライド機構14dにより左右方向の外側にそれぞれ移動する。この移動により、出力軸14b及び伝達部材14cがモータ装置14aと一体でレール31、32側にそれぞれ移動し、伝達部材14cが内側面31b、32bに押圧される。
 伝達部材14cが内側面31b、32bに押圧された後、モータ制御部43は、モータ装置14aを回転させる(ステップS40)。ステップS40において、モータ装置14aの回転により、出力軸14b及び伝達部材14cが一体で回転する。伝達部材14cが回転することにより、レール31、32の内側面31b、32bとの間で前後方向に摩擦力が生じる。この摩擦力により、図10に示すように、転動部材13aが転動しながらスレッド本体11が前方に移動する。この場合、転動部材13aとレール31、32の上面31a、32aとの間には、転がり摩擦が生じる。
 スレッド本体11が移動した後、モータ制御部43は、モータ装置14aの回転を停止させる指示があるか否かを判定する(ステップS50)。例えば、作業者は、スレッド本体11の位置を目視で確認し、試験開始位置P1に近づいた場合に入力装置44を介して停止指示を入力することができる。この場合、ステップS50において、モータ制御部43は、入力装置44からの停止指示の有無を判定する。モータ制御部43は、モータ装置14aの回転停止指示が無いと判定した場合(ステップS60のNo)、引き続きステップS50の判定を行う。また、モータ制御部43は、モータ装置14aの回転停止指示があったと判定した場合(ステップS50のYes)、モータ装置14aの回転を停止させる(ステップS60)。ステップS60により、モータ装置14aの回転停止に伴い、スレッド本体11の移動が停止する。
 スレッド本体11が停止した後、モータ制御部43は、伝達部材14cを非接触状態とする(ステップS70)。ステップS70において、モータ制御部43は、モータ装置14aを左右方向の内側に移動させることで、伝達部材14cがレール31、32の内側面31b、32bから離れる。
 伝達部材14cを非接触状態とした後、リフタ制御部42は、転動部材13aを収容位置に戻す(ステップS80)。ステップS80において、スレッド本体11は、転動部材13aを上昇させることにより、転動部材13aの下部がスライダ12内に収容される。これにより、スライダ12の底面12aがレール31、32に着地し、スライダ12を介してスレッド本体11がレール31、32に支持された状態となる。
 以上のように、本実施形態に係るスレッド10は、供試体15を搭載可能であり、水平な前後方向に沿って配置されたレール31、32上を移動可能なスレッド本体11と、スレッド本体11に設けられ、スレッド本体11を持ち上げた状態でレール31、32上に転動可能に配置される転動可能状態と、レール31、32に対して非接触の状態で配置される非接触状態とを切り替え可能な転動部材13aと、スレッド本体11が発射装置20により打ち出されてレール31、32上を滑りながら移動する自動車衝突模擬試験の試験期間においては転動部材13aを非接触状態とし、試験期間とは異なる非試験期間の移動時においては転動部材13aを転動可能状態とする制御装置40とを備える。
 従って、転動部材13aがレール31、32上を転動することでスレッド本体11が移動可能となるため、レール31、32上でスレッド本体11を移動させる場合、スレッド本体11に作用する摩擦力は、滑り摩擦よりも小さい転がり摩擦で済むことになる。そのため、スレッド本体11に作用させる駆動力を低減することができる。これにより、レール31、32上におけるスレッド本体11の移動を容易かつ円滑に行うことができる。
 また、本実施形態に係るスレッド10は、スレッド本体11に設けられ、スレッド本体11に駆動力を加える駆動装置14を備え、制御装置40は、非試験期間において転動部材13aが転動可能状態である場合に駆動装置14によりスレッド本体11に駆動力を加えさせる。従って、スレッド本体11自体に駆動装置14が設けられるため、非試験期間におけるスレッド本体11の移動時に、当該スレッド本体11にローラーチェーン又はウインチ等を連結させる必要が無い。これにより、作業者の負担を低減することができる。
 また、本実施形態に係るスレッド10において、駆動装置14は、モータ装置14aと、モータ装置14aの出力軸14bに連結され出力軸14bの回転を伝達する伝達部材14cとを有し、伝達部材14cは、レール31、32の内側面31b、32bに接触した伝達状態と、伝達部材14cがレール31、32の内側面31b、32bから離れた非伝達状態とが切り替え可能に配置され、制御装置40は、試験期間においては伝達部材14cを非伝達状態とし、非試験期間において転動部材13aが転動可能状態である場合には伝達部材14cを伝達状態とする。従って、試験期間においては伝達部材14cが非伝達状態となるため、試験期間中のスレッド本体11の移動を妨げない構成とすることができる。
 本発明に係る自動車衝突模擬試験装置100は、上記のスレッド10と、スレッド10のスレッド本体11を打ち出して自動車衝突模擬試験を行う発射装置20とを備える。従って、非試験期間におけるスレッド本体11の移動を容易かつ円滑に行うことが可能なスレッド10を用いて試験を行うため、作業者の負担が低減され、自動車衝突模擬試験を容易かつ円滑に行うことができる。
 本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態では、転動装置13がスライダ12の底部に設けられた凹部12bに収容された構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
 図11は、変形例に係るスライダ及び転動装置を示す断面図である。図11に示すスレッド110においては、スライダ112の底部には凹部が形成されておらず、転動装置113がスライダ112の側部に取り付けられている。転動装置113は、転動部材113a、受部材113b、リフタ113c、及び取付部材113dを有しており、取付部材113dによりスライダ112に取り付けられる。転動装置113は、リフタ113cにより、転動部材113aがスライダ112の底部よりも上方に配置されることで非接触状態となる。また、転動装置113は、リフタ113cにより、転動部材113aがスライダ112の底部よりも開放に配置されることで転動可能状態となる。転動装置113は、スライダ112に対して着脱可能であってもよい。これにより、スライダ112について特段の設計変更を行うことなく、転動装置113を備えた構成とすることができる。
 また、図12は、変形例に係る自動車衝突模擬試験装置を示す概略構成図である。上記実施形態では、転動可能状態とするためリフタ13c(113c)により転動部材13a(113a)及び受部材13b(113b)を下方に移動させる場合、移動距離が予め設定される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図12に示す自動車衝突模擬試験装置200のように、スレッド210のスレッド本体11に移動距離センサS1が設けられてもよい。移動距離センサS1は、リフタ13cによって移動する転動部材13a及び受部材13bの移動距離を検出し、検出結果を制御装置40に送信する。リフタ制御部42は、移動距離センサS1の検出結果を受信した場合、当該検出結果に基づいてリフタ13cをフィードバック制御することができる。
 また、上記実施形態では、モータ装置14aの駆動を停止する際、作業者が入力装置44により停止のタイミングを入力する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。図12に示す自動車衝突模擬試験装置200のように、スレッド210のスレッド本体11に位置検出センサS2が設けられてもよい。位置検出センサS2は、モータ装置14aの駆動力によって移動するスレッド本体11の前後方向の位置を検出し、検出結果を制御装置40に送信する。モータ制御部43は、位置検出センサS2の検出結果を受信した場合、当該検出結果に基づいてモータ装置14aの停止位置を制御することができる。これにより、スレッド本体11の移動を自動的に行うことができる。
 また、上記実施形態では、駆動装置14の駆動源としてモータ装置14aが設けられる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、他の駆動源が用いられてもよい。また、上記実施形態では、伝達部材14cがレール31、32の内側面31b、32bに対して伝達状態及び非伝達状態を切り換え可能である構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、伝達部材14cがレール31、32のうち内側面31b、32bとは異なる位置に対して伝達状態及び非伝達状態を切り換え可能であってもよい。また、上記実施形態では、駆動装置14がスレッド本体11に設けられる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、駆動装置がスレッド本体11とは異なる位置に配置されてもよい。
10,110,210…スレッド、11…スレッド本体、11a…底面、12,112…スライダ、12a…底面、12b…凹部、13,113…転動装置、13a,113a…転動部材、13b,113b…受部材、13c,113c…リフタ、14…駆動装置、14a…モータ装置、14b…出力軸、14c…伝達部材、14d…スライド機構、15…供試体、16…反力板、20…発射装置、21…装置本体、22…ピストンロッド、30…レール部、31,32…レール、31a,32a…上面、31b,32b…内側面、33…エアパレット、34,35…接続レール、36…ストッパ、40…制御装置、41…発射装置制御部、42…リフタ制御部、43…モータ制御部、44…入力装置、100,200…自動車衝突模擬試験装置、113d…取付部材、P1…試験開始位置、S1…移動距離センサ、S2…位置検出センサ。

Claims (4)

  1.  供試体を搭載可能であり、水平な前後方向に沿って配置されたレール上を移動可能な台車本体と、
     前記台車本体に設けられ、前記台車本体を持ち上げた状態で前記レール上に転動可能に配置される転動可能状態と、前記レールに対して非接触の状態で配置される非接触状態とを切り替え可能な転動部材と、
     前記台車本体が発射装置により打ち出されて前記レール上を滑りながら移動する自動車衝突模擬試験の試験期間においては前記転動部材を前記非接触状態とし、前記試験期間とは異なる非試験期間の移動時においては前記転動部材を前記転動可能状態とする制御装置と
     を備える自動車衝突模擬試験用台車。
  2.  前記台車本体に設けられ、前記台車本体に前後方向の駆動力を加える駆動装置を備え、
     前記制御装置は、前記非試験期間において前記転動部材が前記転動可能状態である場合に前記駆動装置により前記台車本体に前記駆動力を加えさせる
     請求項1に記載の自動車衝突模擬試験用台車。
  3.  前記駆動装置は、モータ装置と、前記モータ装置の出力軸に連結され前記出力軸の回転を伝達する伝達部材とを有し、
     前記伝達部材は、前記レールの側面に接触した伝達状態と、前記伝達部材が前記レールの側面から離れた非伝達状態とが切り替え可能に配置され、
     前記制御装置は、前記試験期間においては前記伝達部材を前記非伝達状態とし、前記非試験期間において前記転動部材が前記転動可能状態である場合には前記伝達部材を前記伝達状態とする
     請求項2に記載の自動車衝突模擬試験用台車。
  4.  請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の自動車衝突模擬試験用台車と、
     前記自動車衝突模擬試験用台車の前記台車本体を打ち出して自動車衝突模擬試験を行う発射装置と
     を備える自動車衝突模擬試験装置。
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