特許 6337004 自動車の衝突シミュレーション用の試験設備

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6337004

(24)【登録日】2018年5月11日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】自動車の衝突シミュレーション用の試験設備

(51)【国際特許分類】

   G01M 7/08 20060101AFI20180528BHJP

   G01M 17/007 20060101ALI20180528BHJP

【ＦＩ】

   G01M7/08 A

   G01M17/007 Z

【請求項の数】15

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2015-547430(P2015-547430)

(86)(22)【出願日】2013年12月6日

(65)【公表番号】特表2015-537230(P2015-537230A)

(43)【公表日】2015年12月24日

(86)【国際出願番号】US2013073498

(87)【国際公開番号】WO2014093149

(87)【国際公開日】20140619

【審査請求日】2016年10月12日

(31)【優先権主張番号】102012223194.3

(32)【優先日】2012年12月14日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】591203428

【氏名又は名称】イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100102819

【弁理士】

【氏名又は名称】島田 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100153084

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 康史

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100171251

【弁理士】

【氏名又は名称】篠田 拓也

(72)【発明者】

【氏名】ミヒャエル デリーウ

(72)【発明者】

【氏名】ボルフガング ブレントル

(72)【発明者】

【氏名】ハイケ ケルン

【審査官】 東松 修太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００６−５２１５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許発明第１０２００５０１０１８９（ＤＥ，Ｂ３）

【文献】 独国特許出願公開第１０２００７０５６５７２（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２０５９２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｍ ７／００− ７／０８

Ｇ０１Ｍ １７／００７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車の衝突シミュレーション用の試験設備（１）であって、
長手方向の軸線（Ａ）に沿って実質的に水平に移動可能である第１のキャリッジ（１１）と、
前記長手方向の軸線（Ａ）に沿って前記第１のキャリッジ（１１）と一緒に移動可能である第２のキャリッジ（１２）であって、該第２のキャリッジ（１２）が前記第１のキャリッジ（１１）に対して移動可能であるように関節式に前記第１のキャリッジ（１１）に連結されている第２のキャリッジ（１２）と、
少なくとも１つの第１の駆動部材（１３）であって、前記第１のキャリッジ（１１）の前記長手方向の軸線（Ａ）に沿って前記第１のキャリッジ（１１）及び前記第２のキャリッジ（１２）を加速させる少なくとも１つの第１の駆動部材（１３）と、
少なくとも１つの第２の駆動部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）であって、前記第１のキャリッジ（１１）に対して実質的に上下方向に前記第２のキャリッジ（１２）を加速させる少なくとも１つの第２の駆動部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）とを備え、
該試験設備（１）は、前記長手方向の軸線（Ａ）に対して実質的に垂直な水平方向に前記第２のキャリッジ（１２）を加速させるとともに、前記少なくとも１つの第２の駆動部材とは独立に制御される少なくとも１つの第３の駆動部材（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）を有することを特徴とする試験設備。

【請求項2】

前記少なくとも１つの第２の駆動部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）は、該少なくとも１つの第２の駆動部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）を駆動させることによって前記第２のキャリッジ（１２）が前記長手方向の軸線（Ａ）に対して垂直な横軸を中心に回動可能であるように前記第２のキャリッジ（１２）に連結される請求項１に記載の試験設備。

【請求項3】

前記少なくとも１つの第３の駆動部材（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）は、該少なくとも１つの第３の駆動部材（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）を駆動させることによって前記第２のキャリッジ（１２）が該第２のキャリッジ（１２）の上下軸を中心に回動可能であるように該第２のキャリッジ（１２）に連結される請求項１に記載の試験設備。

【請求項4】

前記少なくとも１つの第２の駆動部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）は、該少なくとも１つの第２の駆動部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）の位置にとどまるように前記第１のキャリッジ（１１）及び前記第２のキャリッジ（１２）の隣に配置されるのに対し、前記第１のキャリッジ（１１）及び前記第２のキャリッジ（１２）は、前記少なくとも１つの第１の駆動部材（１３）によって前記長手方向の軸線（Ａ）に沿って加速される請求項１に記載の試験設備。

【請求項5】

前記少なくとも１つの第３の駆動部材（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）は、該少なくとも１つの第３の駆動部材（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）の位置にとどまるように前記第１のキャリッジ（１１）及び前記第２のキャリッジ（１２）の隣に配置されるのに対し、前記第１のキャリッジ（１１）及び前記第２のキャリッジ（１２）は、前記少なくとも１つの第１の駆動部材（１３）によって前記長手方向の軸線（Ａ）に沿って加速される請求項１に記載の試験設備。

【請求項6】

前記少なくとも１つの第２の駆動部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）及び前記少なくとも１つの第３の駆動部材（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）は、少なくとも１つのガイドレール（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を介して前記第２のキャリッジ（１２）に連結され、前記少なくとも１つのガイドレール（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）は、前記第１のキャリッジ（１１）の前記長手方向の軸線（Ａ）に対して実質的に平行に延びる請求項１に記載の試験設備。

【請求項7】

前記少なくとも１つの第２の駆動部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）は、前記少なくとも１つのガイドレール（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）に連結され、前記第１のキャリッジ（１１）に対して実質的に上下方向に前記少なくとも１つのガイドレール（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を加速させるように構成されている請求項６に記載の試験設備。

【請求項8】

前記少なくとも１つの第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）は、前記少なくとも１つのガイドレール（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）に連結され、前記長手方向の軸線（Ａ）に対して実質的に垂直な水平方向に前記少なくとも１つのガイドレール（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ）を加速させるように構成されている請求項７に記載の試験設備。

【請求項9】

前記少なくとも１つの第１の駆動部材（１３）、前記少なくとも１つの第２の駆動部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）及び前記少なくとも１つの第３の駆動部材（１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ）はそれぞれ、少なくとも１つの油圧駆動シリンダー、空気圧駆動シリンダー又は電動シリンダーを有する請求項１に記載の試験設備。

【請求項10】

前記第２のキャリッジ（１２）は、プッシュロッド（１８）を介して関節式に前記第１のキャリッジ（１１）に連結され、前記プッシュロッドは、前記長手方向の軸線（Ａ）に沿って前記第１のキャリッジ（１１）から前記第２のキャリッジ（１２）に前記第１の駆動部材（１３）の加速度を伝達する請求項１に記載の試験設備。

【請求項11】

前記プッシュロッド（１８）は、前記第１の駆動部材（１３）の加速度が前記第１のキャリッジ（１１）から前記第２のキャリッジ（１２）に伝達可能であるように各場合に関節構成部（１８１、１８２）を介して前記第１のキャリッジ（１１）及び前記第２のキャリッジ（１２）に連結され、一方、前記第２のキャリッジ（１２）は、前記第１のキャリッジ（１１）に対して実質的に自由に移動可能である請求項１０に記載の試験設備。

【請求項12】

前記プッシュロッド（１８）及び／又は前記第２のキャリッジ（１２）は、前記衝突シミュレーションの終了後、前記第１のキャリッジ（１１）に対する前記第２のキャリッジ（１２）の上下移動又は左右移動を減速させるブレーキ装置に連結される請求項１０に記載の試験設備。

【請求項13】

該試験設備（１）は、前記衝突シミュレーションの終了後に前記第２のキャリッジ（１２）の移動を制動する第３のキャリッジも有し、該第３のキャリッジは、前記第１のキャリッジ（１１）及び前記第２のキャリッジ（１２）に対して、前記衝突シミュレーションの開始時は前記第１のキャリッジ（１１）及び前記第２のキャリッジ（１２）に連結されず、前記衝突シミュレーションの終了時にのみ前記第１のキャリッジ（１１）及び前記第２のキャリッジ（１２）に動作可能に連結される請求項１に記載の試験設備。

【請求項14】

前記第３のキャリッジは、前記衝突シミュレーションの終了後に前記第１のキャリッジ及び／又は前記第２のキャリッジ（１２）を開始位置に移すように構成されている請求項１３に記載の試験設備。

【請求項15】

前記第１のキャリッジ（１１）及び前記第２のキャリッジ（１２）は主としてアルミニウムにより製造される請求項１に記載の試験設備。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動車の衝突シミュレーション用の試験設備に関する。これは、特に３つの空間方向全てにおける移動シミュレーションを可能にする自動車衝突シミュレーション用の試験設備である。

【背景技術】

【0002】

従来技術から既知の自動車衝突シミュレーション用の試験設備は、特許文献１に見ることができる。まさに本発明に係る試験設備の場合のように、特許文献１から既知の試験装置は、「逆衝突試験機」と呼ばれるものを用いる、すなわち、自動車の実際の衝突において生じる減速を試験アセンブリの逆方向の加速度に変換する。これにより、車両の安全性を高める必要がある衝突シミュレーションにおいて、各場合に完成車が破壊される必要がなくなる。具体的には、車体（試験アセンブリ）をキャリッジに取り付け、上記車体を自動車の実際の衝突において生じる減速に対応する逆方向の加速度で長手方向に移動させる。ここで生じる力は、実際の事故において生じる力に可能な限り最大程度相当する。

【0003】

可能な限り現実的な事故状況のシミュレーションを達成するために、従来技術では、試験設備の、長手方向の制御された加速度に、上下方向の加速度を重ね合わせることが既に提案されてきている。キャリッジ構成部に上下方向の加速度を加えることで、自動車の横軸の回りの回転運動を再現することができることから、現実の後面衝突のシミュレーションが改善される。上述の回転軸の回りの回転の場合に生じる角度は、ピッチ角として従来技術に記載されている。特許文献１から分かるように、既知の試験設備は多くの場合、互いに重なるように配置されている第１のキャリッジ及び第２のキャリッジを備え、これらのキャリッジは互いに関節式に連結されている。ここでは、第２のキャリッジには通常、試験アセンブリ、すなわち、試験される車体が設置される。

【0004】

従来の試験設備では、長手方向の加速度に加え、車両のピッチ角のシミュレーションのために上下方向の加速度を提供しつつも、例えばヨーイング（上下軸の回りの試験アセンブリの回転）等の他の運動プロファイルを考慮しないことが問題であるとみなされている。自動車のそのようなヨーイングは、自動車が障害物に完全に正面衝突しない事故状況において特に生じる。そのため、障害物との実際の衝突におけるヨーイング運動と、その結果として生じる、運転者にかかる力とが、従来技術から既知の試験設備では検出されず、このため、従来の試験設備は、実際の衝突において生じるあらゆる力をシミュレートするのに常時用いることができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】独国特許第１０２００５０１０１８９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述した課題に基づき、本発明は、現実の場合に起こる事故による力の改善されたシミュレーションを可能にする、自動車の衝突シミュレーション用の試験設備を提供するという目的に基づいている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば、この目的は、独立特許請求項１の特徴部によって達成される。

【0008】

したがって、本発明に係る試験設備は、長手方向の軸線に対して実質的に垂直な水平方向に第２のキャリッジを加速させるように構成されている少なくとも１つの第３の駆動部材を有する。

【0009】

本発明に係る試験設備は、多数の利点を有する。したがって、第３の駆動部材の結果として、長手方向への加速度に加え、ピッチ運動を車両に加えることができるだけでなく、ヨー運動もシミュレートすることができる。このため、第３の駆動部材によって試験アセンブリに力成分が長手方向の軸線に対して水平及び垂直にもたらされる。したがって、試験アセンブリに対する少なくとも第３の駆動部材の配置に応じて、広範囲の車両運動学をシミュレートすることができる。したがって、ヨー運動のほか、別の道路利用者との側面衝突によって引き起こされる可能性があるようなサイドインパクトが考えられる。換言すれば、本発明に係る試験設備により、試験設備の長手方向又は上下方向への移動をシミュレートすることができるだけでなく、左右移動、すなわち、長手方向の軸線に対して垂直な水平方向への移動を模すこともできる。上記で既に示したように、より一層現実的なシミュレーションをこのようにして行うことができる。

【0010】

本発明に係る試験設備の有利な改良は、従属特許請求項から察することができる。

【0011】

したがって、本発明に係る試験設備の第１の改良では、少なくとも１つの第２の駆動部材が、第２の駆動部材を駆動させることによって第２のキャリッジが長手方向の軸線に対して垂直な横軸を中心に回動可能であるように第２のキャリッジに連結されるものとなっている。このため、少なくとも１つの第２の駆動部材を、例えば、第２のキャリッジの前端領域又は後端領域に配置することができ、そのため、第２の駆動部材を駆動させた場合、上記キャリッジが前方又は後方に傾き、結果として、長手方向の軸線に対して垂直な横軸の回りでピッチ運動、すなわち回転運動が行われる。後でより詳細に説明するように、特に、このため、試験設備は、第２のキャリッジが種々の水平軸を中心に回動可能であるように第２のキャリッジに種々の位置において連結される複数の第２の駆動部材を有するものとすることができる。

【0012】

同様にして、さらに、少なくとも１つの第３の駆動部材は、少なくとも１つの第３の駆動部材を駆動させることによって第２のキャリッジが第２のキャリッジの上下軸を中心に回動可能であるように第２のキャリッジに連結されるものとすることができる。したがって、サイドインパクトのほか、少なくとも１つの第３の駆動部材のため、特に簡単に衝突状況の上述したヨー運動をシミュレートすることも可能である。したがって、第２のキャリッジに対する少なくとも１つの第３の駆動部材の配置に応じて、種々の回転運動を試験アセンブリに加えることができる。

【0013】

本発明に係る試験設備の更なる実現によれば、少なくとも１つの第２の駆動部材は、その少なくとも１つの第２の駆動部材の位置にとどまるように第１のキャリッジ及び第２のキャリッジの隣に配置されるのに対し、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジは、少なくとも１つの第１の駆動部材によって長手方向の軸線に沿って加速される。換言すれば、少なくとも１つの第２の駆動部材は実際、試験設備の第１のキャリッジ又は第２のキャリッジ上に位置しているのではなく２つのキャリッジの隣に静止していることが好ましい。このようにして、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジのキャリッジ構成部の重量が著しく減り、その結果、より一層高い加速度値を達成することができる。したがって、より高い力を伴う、事故による状況もまた、本発明に係る試験設備によってシミュレートすることができる。さらに、シミュレーション中の試験設備にかかる応力は、キャリッジ重量が減るために低減する。この理由は特に、キャリッジがより軽い場合、システムにかけられる力がより低いことにある。

【0014】

第１のキャリッジ及び第２のキャリッジの隣の少なくとも１つの第２の駆動部材の上述した配置に対して代替的に又は付加的に、本発明によれば、少なくとも１つの第３の駆動部材は、その少なくとも１つの第３の駆動部材の位置にとどまるように第１のキャリッジ及び第２のキャリッジの隣に配置されるのに対し、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジは少なくとも１つの第１の駆動部材によって長手方向の軸線に沿って加速されるものとすることもできる。当然のことながら、これにより、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジのキャリッジ構成部の重量が減り、その結果、上述した利点が達成される。ここでは、少なくとも１つの第２の駆動部材及び少なくとも１つの第３の駆動部材を第１のキャリッジ及び第２のキャリッジの隣に配置することが特に好ましく、そのため、キャリッジ構成部の最大の減量を達成することができる。それにもかかわらず、単に少なくとも１つの第２の駆動部材又は第３の駆動部材だけが第１のキャリッジ及び第２のキャリッジの隣に配置され、一方で、少なくとも１つの第３の駆動部材又は第２の駆動部材が第１のキャリッジ又は第２のキャリッジに配置されることも考えられる。

【0015】

本発明に係る試験設備の更なる一態様によれば、少なくとも１つの第２の駆動部材及び少なくとも１つの第３の駆動部材は、少なくとも１つのガイドレールを介して第２のキャリッジに連結される。少なくとも１つのガイドレールはここでは、第１のキャリッジの長手方向の軸線に対して実質的に平行に延びている。このようにして、少なくとも１つの第２の駆動部材の加速力及び第３の駆動部材の加速力が、少なくとも１つのガイドレールを介して試験設備の第２のキャリッジに伝達される。したがって、上下方向の加速度及び左右方向の加速度を、長手方向へのキャリッジの移動を妥協することなくキャリッジ構成部にもたらすことができる。さらに、ガイドレールにより、キャリッジ構成部を試験アセンブリと併せて、衝突シミュレーションの時点ごとに制御式にガイドすることができる。したがって、試験設備の不測の移動を防ぐことができ、その結果、作業員の安全性が著しく高まる。

【0016】

更なる一実施態様によれば、特に、少なくとも１つの第２の駆動部材は、少なくとも１つのガイドレールに連結されるとともに、第１のキャリッジに対して実質的に上下方向に少なくとも１つのガイドレールを加速させるように構成されているものとすることができる。したがって、少なくとも１つの第２の駆動部材の上下方向の加速力が、少なくとも１つのガイドレールを介して試験設備の第２のキャリッジに加えられる。そのため、第２のキャリッジに対するガイドレールの配置に応じて、第１のキャリッジに対して第２のキャリッジのピッチ運動を生じさせることが特に単純なやり方で可能である。上下方向の加速力を特に迅速に加えることを可能にするために、例えば、複数のガイドレール（例えば２つ）が第２のキャリッジの各側に配置され、複数のガイドレールはそれぞれ、第２のキャリッジの上下方向の撓みを相互に独立して達成することができるように第２の駆動部材に連結される。

【0017】

これと同様にして、少なくとも１つの第３の駆動部材もまた、少なくとも１つのガイドレールに連結され、長手方向の軸線に対して実質的に垂直な水平方向に少なくとも１つのガイドレールを加速させるように構成することができる。当然のことながら、ここでは、既に上述したヨー運動を起こすために複数の駆動部材が対応数のガイドレールに連結されることも考えられる。

【0018】

上述した例示的な実施形態によれば、第２の駆動部材及び第３の駆動部材は、各場合にガイドレールを介して第２のキャリッジに対して連結することができる。このため、例えば、第２の駆動部材及び第３の駆動部材が各場合に互いとは独立してガイドレールに直接連結されることが考えられる。これに対して代替的に、少なくとも１つの第２の駆動部材だけがガイドレールに連結され、一方、少なくとも１つの第３の駆動部材が、少なくとも１つの第２の駆動部材に直接作用し、したがって、少なくとも１つの第２の駆動部材を介してガイドレールに間接的に連結されることも考えられる。これと同様にして、当然のことながら、第３の駆動部材が少なくとも１つのガイドレールに直接連結され、一方、少なくとも１つの第２の駆動部材が少なくとも１つの第３の駆動部材を介して少なくとも１つのガイドレールに間接的に連結されることも考えられる。

【0019】

少なくとも１つの第１の駆動部材、少なくとも１つの第２の駆動部材及び少なくとも１つの第３の駆動部材はそれぞれ、少なくとも１つの油圧駆動シリンダー、空気圧駆動シリンダー又は電動シリンダーを有することが好ましい。このようにして、所望の加速力を試験設備において容易に生じさせることができる。当然のことながら、本発明に係る試験設備のキャリッジ構成部に加速力を加えるのに任意の他の適した動作原理を用いることも可能である。

【0020】

本発明に係る試験設備の更なる一実施形態によれば、第２のキャリッジがプッシュロッドを介して関節式に第１のキャリッジに連結され、その場合、プッシュロッドは、長手方向の軸線に沿って第１のキャリッジから第２のキャリッジに第１の駆動部材の加速力を伝達するように構成されている。プッシュロッドはここでは、各場合にボールジョイント又はユニバーサルジョイントを介して第１のキャリッジ又は第２のキャリッジに連結することができ、そのため、第１の駆動部材の加速度を第１のキャリッジから第２のキャリッジに伝達することができ、一方、第２のキャリッジは第１のキャリッジに対して実質的に自由に移動可能である。換言すれば、第１のキャリッジに対して第２のキャリッジを移動させるために、第２の駆動部材の加速力及び第３の駆動部材の加速力をキャリッジ構成部の長手方向移動とは独立して第２のキャリッジに加えることができる。具体的には、第２のキャリッジはその結果、長手方向への移動時に上下方向又は左右方向（すなわち長手方向に対して垂直）に加速を受けることができる。当然のことながら、第２のキャリッジはここでは、プッシュロッドによって第１のキャリッジにいつでも連結され、したがって、いかなる不測の移動も行われる可能性はない。

【0021】

これに関して、プッシュロッド及び／又は第２のキャリッジは、衝突シミュレーションの終了後に第１のキャリッジに対する第２のキャリッジの長手方向又は左右方向の移動を減速させるブレーキ装置に連結することができることに更に言及しておく。その結果、本発明に係る試験設備の安全性が更に向上する。さらに、ブレーキ装置のため、第１のキャリッジに対して第２のキャリッジがその開始位置に戻ることも実現することができる。

【0022】

本発明に係る試験設備の更なる一態様によれば、衝突シミュレーションの終了後に第２のキャリッジの移動を制動するように構成されている第３のキャリッジを更に設けることができる。第３のキャリッジはここでは、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジに対して、衝突シミュレーションの開始時は第１のキャリッジ及び第２のキャリッジに連結されず、衝突シミュレーションの終了時にのみ第１のキャリッジ及び第２のキャリッジに動作可能に連結されるように構成されている。換言すれば、第３のキャリッジは、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジのキャリッジ構成部の背後に長手方向に位置することができる。例えば、第３のキャリッジはここでは、第１のキャリッジと同じキャリッジ構成部に配置されており、初めは第１のキャリッジ及び第２のキャリッジのキャリッジ構成部から或る距離のところにある。衝突シミュレーションが行われた後、すなわち、長手方向への加速が終了した後でのみ、第３のキャリッジが、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジの２つを制動するために、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジに動作可能に連結される。

【0023】

さらに、第３のキャリッジは、衝突シミュレーションの終了後に第１のキャリッジ及び第２のキャリッジの２つをその開始位置に移すように構成されているものとすることができる。したがって、第３のキャリッジを用いて、衝突シミュレーションの終了後に第１のキャリッジ及び第２のキャリッジのキャリッジ構成部を制動することができるだけでなく、第３のキャリッジによって試験設備を戻すことも考えられる。

【0024】

第１のキャリッジ及び第２のキャリッジのキャリッジ構成部の重量を更に一層減らすために、別の実施態様によれば、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジは主としてアルミニウムにより製造されるものとなっている。これにより、より高い加速度値が達成され、試験設備における荷重が効果的に減る。

【0025】

図の以下の詳細な説明では、自動車の衝突シミュレーション用の本発明に係る試験設備が、図に示されている実施形態によってより詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1a】開始位置における、本発明に係る試験設備の第１の実施形態の斜視図である。

【図1b】図１ａに示されている本発明に係る試験設備の実施形態の平面図である。

【図1c】図１ａに示されている本発明に係る試験設備の実施形態の側面図である。

【図1d】図１ａに示されている本発明に係る試験設備の実施形態の背面図である。

【図2a】衝突シミュレーションの５０パーセント完了後の、図１ａに係る実施形態の斜視図である。

【図2b】図２ａに示されている図の平面図である。

【図3a】衝突シミュレーションの終了時の、図１ａに係る実施形態の斜視図である。

【図3b】図３ａに示されている図の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図の以下の詳細な記載において、明確さの理由から、同一の部品又は動作上同一の部品には同一の参照符号が付されている。

【0028】

本発明に撚る自動車の衝突シミュレーション用試験設備の特定の実施形態を図１ａ〜図３ｂに示す。具体的には、試験設備は、図１ａ〜図３ｂでは、その開始位置で示されている、すなわち、衝突シミュレーションの開始前である。既に上述したように、試験設備は、長手方向の軸線Ａに沿って実質的に水平に移動可能である第１のキャリッジ１１を有する。第１のキャリッジ１１はここでは、第１のキャリッジ１１の下側に位置しているレール部材１１１、１１２によって長手方向の軸線Ａの方向にガイドされることが好ましい。当然のことながら、第１のキャリッジ１１は、２つのレール部材１１１、１１２によってガイドされる必要はなく、むしろ、任意の他のガイドによって、例えば長手方向の軸線Ａに沿って磁気ガイドの上を浮揚状態で、キャリッジを移動させることも考えられる。

【0029】

第２のキャリッジ１２が、第１のキャリッジに対して移動可能であるように関節式に第１のキャリッジ１１に取り付けられている。ここでは、第２のキャリッジ１２は特に、長手方向の軸線Ａに沿って第１のキャリッジ１１と一緒に移動可能である。換言すれば、第２のキャリッジ１２が、長手方向の軸線Ａに沿っての第１のキャリッジ１１の動きを第２のキャリッジ１２に伝達させることができるように第１のキャリッジ１１に連結されると同時に、第１のキャリッジ１１に対する第２のキャリッジ１２の、可能な限り自由な動きが可能になる。図１ｂ、１ｄにより、第１のキャリッジ１１と第２のキャリッジ１２との間の上述の連結は、各場合に１つの関節構成部（例えばボールジョイント又はユニバーサルジョイント）１８１、１８２を介して第１のキャリッジ１１又は第２のキャリッジ１２に連結されるプッシュロッド１８によって達成されることが好ましいことが極容に理解されよう。

【0030】

長手方向の軸線Ａに沿っての第１のキャリッジ１１及び第２のキャリッジ１２の移動を可能にするために、長手方向の軸線Ａに沿って第１のキャリッジ１１及び第２のキャリッジ１２を加速させるように構成されている少なくとも１つの第１の駆動部材１３が、本発明に係る試験設備上に設けられている。少なくとも１つの第１の駆動部材は例えば、サーボシリンダーとすることができ、サーボシリンダーは、従来技術から既知であり、ピストンアキュムレーターユニットに接続されている多段サーボ弁を介して制御される。このため、加速度を、サーボシリンダー内に取り付けられているピストン１３１（図２ａ）を介して設定値入力に従って第１のキャリッジ１１に伝達することができる。

【0031】

図１ａには、さらに、少なくとも１つの第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄが図示されており、これらの第２の駆動部材は、第１のキャリッジ１１に対して実質的に上下方向に第２のキャリッジ１２を加速させるように構成されている。図示のように、試験設備は特に、上下方向に加速させる役割を果たす３つの油圧駆動シリンダーをそれぞれが有する４つの第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを有するものとなっていることが好ましい。後でより詳細に説明するように、この目的から、各場合、４つの第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの３つの油圧駆動シリンダーは、各場合に１つのガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを介して第２のキャリッジ１２に連結される。

【0032】

少なくとも１つの、特に４つの第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに加え、本発明に係る試験設備は、少なくとも１つの、特に４つの第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを有し、これらの第３の駆動部材は、長手方向の軸線に対して実質的に垂直な水平方向に第２のキャリッジを加速させるように構成されている。したがって、４つの第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、第２のキャリッジが長手方向の軸線Ａに対して実質的に垂直にも移動可能であるように第２のキャリッジに左右の移動をもたらすように設計されている。図に示されている実施形態では、４つの第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは各場合、ガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを介して長手方向の軸線Ａに対して垂直な力を第２のキャリッジにもたらすために、割り当てられている第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１５ｄに連結される。

【0033】

本発明に係る試験設備による衝突シミュレーションの通常のシーケンスが、図１ａ、図２ａ及び図３ａ、又は図１ｂ、図２ｂ及び図３ｂの比較から得られ、これらの図は各場合、衝突シミュレーションのシーケンスにおける種々の時点の試験設備を示す。具体的には、図１ａは、開始位置における試験設備を示すのに対し、図２ａは、衝突シミュレーションの５０パーセントに当たる時点を再現している。それに比して、図３ａは、衝突シミュレーションの終了後の試験設備の位置を示す。図１ａ、図２ａ及び図３ａを比べると、駆動部材１３、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの動きは、個々の加速力が同時に加えられるように相互に同期して進行していることが理解されよう。図示の例示的な実施形態では、長手方向の軸線Ａに沿っての加速度に加え、上下方向への、また左右方向への第２のキャリッジの加速度も、キャリッジ構成部に加えられる。したがって、加速度の重ね合わせが得られ、その結果、例えば、現実の場合に相当するピッチ運動及びヨー運動をシミュレートすることができる。

【0034】

この時点で、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは当然のことながら、これらのピッチ運動及びヨー運動を実現するために、第１のキャリッジ１１及び第２のキャリッジ１２に対して特定の構成を有する必要があることに言及しておく。したがって、詳細には、少なくとも１つの第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、少なくとも１つの第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを駆動させることによって第２のキャリッジ１２が長手方向の軸線Ａに対して垂直な横軸を中心に回動可能であるように第２のキャリッジ１２に連結される。より詳細には、試験設備１はこのため、第２のキャリッジ１２に沿って種々の地点に取り付けられる上述した４つの第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを有する。具体的には、２つの第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ又は１４ｃ、１４ｄは、第２のキャリッジの各側に取り付けられる。各場合、２つの第２の駆動部材１４ａ又は１４ｃのうちの一方がここでは第２のキャリッジ１２の後端領域に取り付けられるのに対し、他方の第２の駆動部材１４ｂ又は１４ｄは第２のキャリッジの前端領域に連結される。第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄのそれぞれは、第２のキャリッジに上下方向の加速度を加えるように構成されており、上記第２のキャリッジは、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｂの補助により、その重心を中心に自由に傾けることができることがすぐに明らかである。しかしながら、ここでは、後部の第２の駆動部材１４ａ、１４ｃの排他的な駆動又は前部の第２の駆動部材１４ａ、１４ｂの排他的な駆動によって、長手方向の軸線Ａに対して垂直である垂直な横軸（図示せず）を中心に第２のキャリッジ１２を回動させ、その結果、既に上述したピッチ運動を生じさせることが特に好ましい。

【0035】

更に、少なくとも１つの第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、少なくとも１つの第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄを駆動させることによって第２のキャリッジ１２が第２のキャリッジ１２の上下軸（図示せず）を中心に回動可能であるように第２のキャリッジ１２に連結される。特に、４つの第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄはまた、第２のキャリッジ１２の後部領域、すなわちコーナーに連結される。したがって、左右の移動を極簡単に第２のキャリッジ１２にもたらすことができる。同時に、この左右の移動を用いて、第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの規定された駆動によって第２のキャリッジ１２の回動運動／ヨー運動を引き起こすことができる。これは例えば、前部の第３の駆動部材１５ｂ、１５ｄの方向とは反対の方向に後部の２つの第３の駆動部材１５ａ、１５ｃを移動させることにおいて達成することができる。図３ｂに係る例では、ヨー運動は、後部の２つの第３の駆動部材１５ａ、１５ｃが図では左に向かって移動していることによって生じているのに対し、前部の２つの第３の駆動部材１５ｂ、１５ｄは右に向かって加速度を生じさせている。したがって、第２のキャリッジ１２の前端領域は右に向かって枢動するのに対し、後端領域は左に向かって移動する。これにより、実際の衝突状況の場合におけるヨー運動と同様の回転運動が第２のキャリッジ１２の上下軸を中心にもたらされる。

【0036】

図１ｂ、図２ｂ及び図３ｂに係る平面図から、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、その第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの位置にとどまるように第１のキャリッジ１１及び第２のキャリッジ１２の隣に配置されているのに対し、第１のキャリッジ１１及び第２のキャリッジ１２は長手方向の軸線Ａに沿って少なくとも１つの第１の駆動部材１２によって加速されていることが極容易に理解されよう。これと類似して、第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄもまた、第１のキャリッジ１１及び第２のキャリッジ１２の隣に配置されている。このため、第２の駆動部材及び第３の駆動部材を、第１のキャリッジ１１及び第２のキャリッジ１２のキャリッジ構成部とともに移動させる必要がない。このため、キャリッジ構成部の重量が著しく減り、その結果、より高い加速度値を達成することができる。さらに、試験設備１に影響を及ぼす荷重が大幅に低減する。したがって、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｃを、キャリッジ構成部の隣の下部表面にコンクリートで打設（cast）し、そのため、上記駆動部材は、キャリッジに加えられる力を問題なく吸収することができる。

【0037】

シミュレーションシーケンス全体を通して、第２のキャリッジ１２は、少なくとも１つのガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの上をガイドされる。これは特に、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが、各場合に、第１のキャリッジ１２の長手方向の軸線Ａに対して実質的に平行に延びる単一のガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを介して、第２のキャリッジ１２に連結されることにおいて達成される。この目的から、第２のキャリッジ１２は支持部材１２１を有しており、この支持部材はその端領域に、ガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ内でガイド可能なガイド部材１２２を有する。このことは、特に図１ｄに示されており、図１ｄでは、ガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄのＣ字状断面が示されている。ガイド部材１２２は例えば、ここでは、Ｃ字状ガイドレール内でガイドされるとともに、関節式に支持部材１２１に連結されるローラーを有することができる。したがって、第２のキャリッジのピッチ運動及びヨー運動を極簡単なやり方で補整することができる（図３ｂ）。

【0038】

本発明に係る試験設備の特に簡単な実現によれば、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、ガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに連結され、第１のキャリッジに対して実質的に上下方向に少なくとも１つのガイドレールを加速させるように構成されている。同様にして、第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄもまた、ガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに連結され、長手方向の軸線Ａに対して実質的に垂直な水平方向にガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを加速させるように構成されている。換言すれば、このことは、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの加速力及び第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの加速力が、それぞれのガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを介して第２のキャリッジ１２に加えられることを意味する。したがって、ガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの駆動によって、上下方向又は左右方向に動く。

【0039】

図１ｄに戻ると、これに関連して、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄはこのため、ガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄに直接連結することができるのに対し、第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄを介してガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと連結していることに更に言及しておく。したがって、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの上下方向の加速力は、ガイドレールに直接もたらされるのに対し、第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの左右方向の加速力は初めに、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに伝達され、その結果、ガイドレール１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと一緒に左右方向に移動するものとなっている。このため、当然のことながら、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、左右方向に或る程度まで移動可能であることが必要である。本例示的な実施形態では、これは特に、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの枢支軸１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄ（図２ｂ、３ｂに示されている）によって達成される。このことは図からは直ちに理解されないかもしれないが、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、上記枢支軸１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄによって左右方向に枢動させることができる。枢支軸１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄはここでは、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの下端領域に設けられることが好ましい。したがって、換言すれば、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、下部表面に対して左右方向に枢動可能であるように構成されている。当然のことながら、第２の駆動部材が上述の枢動を行う代わりに左右方向に並進して変位可能であることも同様に考えられる。

【0040】

既に示したように、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄはそれぞれ、油圧駆動シリンダー、空気圧駆動シリンダー又は電動シリンダーを有することができる。当然のことながら、任意の他の適した駆動原理も考えられる。図１ａ、図２ａ及び図３ａから理解されるように、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは各場合、３つの駆動シリンダーを有することができるのに対し、第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄには１つの駆動シリンダーが備わっている。第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄに関して、駆動シリンダーは、縦方向に向き付けられるとともに、関節構成部を介して第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに連結され、それによって、駆動シリンダーの上下リフト運動が、長手方向の軸線Ａに対して実質的に垂直な第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの水平方向の加速度に変換されることが好ましいことに更に言及しておく。これにより、第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄの省スペースの構成がもたらされ、この省スペースの構成を特定の適した方式で下部表面に更に連結することができる。このことはまた、第２の駆動部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ及び第３の駆動部材１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄによる荷重の分散に特に好都合である。

【0041】

図１ｂ、図２ｂ及び図３ｂの平面図並びに図１ｄの背面図に関して、第２のキャリッジ１２は、プッシュロッド１８を介して第１のキャリッジ１１に関節式に連結されることが好ましいことに言及しておく。プッシュロッド１８は、第１のキャリッジ１１から第２のキャリッジ１２の長手方向の軸線Ａに沿って第１の駆動部材１３の加速度を伝達するように構成されている。同時に、プッシュロッド１８は、各場合に、第２のキャリッジ１２が第１のキャリッジ１１に対して実質的に自由に移動可能であるように関節構成部を介して第１のキャリッジ及び第２のキャリッジに連結される。これにより、長手方向の軸線Ａへの移動に影響を及ぼすことなく上下方向の加速力又は左右方向の加速力を第２のキャリッジ１２にもたらすことが可能になる。

【0042】

第１のキャリッジ１１に対する第２のキャリッジ１２の上下移動又は左右移動を減速させる場合、衝突シミュレーションの終了後に、プッシュロッド１８及び／又は第２のキャリッジ１２をブレーキ装置（図示せず）に連結することができる。ブレーキ装置は例えば、一方の側が第１のキャリッジ１１に取り付けられるとともに、他方の側がプッシュロッド１８又は第２のキャリッジ１２に取り付けられる可逆性エネルギー吸収部材とすることができる。当然のことながら、ブレーキ装置は、衝突シミュレーションが終了すると、プッシュロッド１８又は第２のキャリッジ１２に単に制動作用をかけるべきものである。

【0043】

これもまた図に明示されていないが、試験設備１は、衝突シミュレーションの終了後に第２のキャリッジ１２の移動を制動するように構成されている第３のキャリッジを更に有することができる。第３のキャリッジはここでは、第１のキャリッジ及び第２のキャリッジに対して、衝突シミュレーションの開始時は第１のキャリッジ１１及び第２のキャリッジ１２に連結されず、衝突シミュレーションの終了時にのみ第１のキャリッジ１１及び第２のキャリッジ１２に動作可能に連結されるように構成されている。第３のキャリッジはここでは、例えば、第１のキャリッジ１１もガイドされる同じレール部材１１１、１１２上に取り付けることができる。衝突シミュレーションの終了後、第３のキャリッジは、例えば第２のキャリッジ１２の前領域１２３のパッドに衝当することができ、その結果、少なくとも長手方向の軸線Ａに沿ってのキャリッジ構成部の移動が阻止される。よりソフトな制動を可能にするために、第３のキャリッジは、長手方向の軸線Ａの方向にレール部材１１１、１１２に沿って或る特定の程度まで移動可能であるように構成することができる。

【0044】

さらに、第３のキャリッジが衝突シミュレーションの終了後にキャリッジ構成部を開始位置に戻すように構成されている場合が特に有利である。したがって、具体的には、第３のキャリッジを用いて、キャリッジ構成部を長手方向の軸線Ａに沿って開始位置に至らしめるとともに第１のキャリッジ１１に対して第２のキャリッジ１２を同時に位置合わせすることができる。

【0045】

最後に、第１のキャリッジ１１及び第２のキャリッジ１２は主としてアルミニウムにより製造されることが好ましく、その結果、キャリッジ構成部の重量が著しく減り、本発明に係る試験設備１がより一層高い加速度値を達成することができることに言及しておく。

【符号の説明】

【0046】

１ 試験設備
１１ 第１のキャリッジ
１２ 第２のキャリッジ
１３ 第１の駆動部材
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 第２の駆動部材
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 第３の駆動部材
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ ガイドレール
１８ プッシュロッド
５０ 被験物アセンブリ
１１１ レール部材
１１２ スライド部材
１２１ 支持部材
１２２ ガイド部材
１２３ 前領域
１３１ 駆動ピストン
１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄ 枢支軸
１８１、１８２ ボールジョイント／ユニバーサルジョイント
Ａ 長手方向の軸線

【図1a】

【図1b】

【図1c】

【図1d】

【図2a】

【図2b】

【図3a】

【図3b】