JP2002162313A - 自動車衝突シミュレータにおけるサーボアクチュエータ装置 - Google Patents

自動車衝突シミュレータにおけるサーボアクチュエータ装置

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JP2002162313A
JP2002162313A JP2000357016A JP2000357016A JP2002162313A JP 2002162313 A JP2002162313 A JP 2002162313A JP 2000357016 A JP2000357016 A JP 2000357016A JP 2000357016 A JP2000357016 A JP 2000357016A JP 2002162313 A JP2002162313 A JP 2002162313A
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cylinder
servo
hydraulic
hydraulic oil
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JP2000357016A
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Shinichiro Nishimura
信一郎 西村
Junichi Aiki
純一 合木
Shigemi Domyo
重巳 道明
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧アクチュエータ10から流出する作動油
の量を制御するメータアウト方式を採用することによ
り、シミュレーション波形精度を向上させた自動車衝突
シミュレータにおけるサーボアクチュエータ装置を提供
する。 【解決手段】 アキュムレータ12に蓄積・蓄圧された
作動油14で油圧アクチュエータ10のピストンロッド
15を供試体9を搭載するカート2に向けて打ち出す自
動車衝突シミュレータにおけるサーボアクチュエータ装
置であって、前記油圧アクチュエータ10に作動油が直
接流入するように前記アキュムレータ12が接続され、
油圧アクチュエータ10から流出する作動油を制御する
ように前記サーボ弁11が接続されてメータアウト回路
を構成している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メータアウト制御
方式を用いた自動車衝突シミュレータにおけるサーボア
クチュエータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図3に、従来の自動車衝突シミュレータ
に使用されるサーボアクチュエータ装置を示している。
このサーボアクチュエータ装置3は、油圧アクチュエー
タ10と、サーボ弁11と、アキュムレータ12とで概
略構成されている。油圧アクチュエータ10は、シリン
ダ13と、このシリンダ13内に設けられたピストン1
4およびピストンロッド15からなる。ピストンロッド
15はシリンダ13の前部から突出して先端が前記カー
ト2の後端面に対向している。
【0003】サーボ弁11は、油圧アクチュエータ10
のシリンダ13の後部に形成された油室30に設けられ
たスプール31で構成されている。油室30には作動油
が入る流路32と、作動油を油タンクに排出する流路3
3が連接されている。
【0004】アキュムレータ12は、シリンダ13の後
端部に取付けられたシリンダ型のアキュムレータ本体2
2と、このアキュムレータ本体22内に設けられたピス
トン23とからなる。ピストン23の前部(油圧アクチ
ュエータ10側)の室には作動油24、後部の室には窒
素等のガス25が充填されている。作動油24は前記流
路32からサーボ弁11に流れ、流路32にはポンプユ
ニットから圧油を供給する配管35が通じている。
【0005】サーボ弁1が開くことにより、アキュムレ
ータ12で蓄圧された作動油24が流路36を介して油
圧アクチュエータ10に流入し、ピストンロッド15を
打ち出し、カート2および供試体9に実車衝突と同等の
加速度を発生させるものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の自動車
衝突シミュレータにおけるサーボアクチュエータ装置
は、油圧アクチュエータ10に流入する作動油の量をサ
ーボ弁11で制御するメータイン方式であるため、打ち
出し開始前の油圧アクチュエータ10内の油圧力は大気
圧と等しくなっている。このメータイン方式は、ピスト
ンロッド15からの作動油の漏れがなく、アキュムレー
タ12の蓄圧時のポンプの容量が小さくてすむという利
点がある反面、アクチュエータ内の作動油の剛性が低い
状態で打ち出しを開始することから、ピストンの初期応
答性が悪く、シミュレーション波形精度が悪いという課
題があった。
【0007】本発明は、かかる従来技術の課題に鑑み、
油圧アクチュエータから流出する作動油の量を制御する
メータアウト制御方式を採用することにより、シミュレ
ーション波形精度を向上させた自動車衝突シミュレータ
におけるサーボアクチュエータ装置を提供することを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために、アキュムレータで蓄圧された作動油に
より油圧アクチュエータのピストンロッドを供試体を搭
載するカートに向けて打ち出す自動車衝突シミュレータ
におけるサーボアクチュエータ装置であって、前記油圧
アクチュエータに作動油が直接流入するように前記アキ
ュムレータが接続され、油圧アクチュエータから流出す
る作動油を制御するように前記サーボ弁が接続されてメ
ータアウト回路を構成していることを特徴とする。
【0009】かかる発明によれば、サーボ弁を閉じた状
態でアキュムレータに作動油を供給して蓄圧しておき、
この状態でサーボ弁を開くことにより、油圧アクチュエ
ータ内の作動油が流出し、アキュムレータの作動油の圧
力でピストンロッドを打ち出してカートに当てて実車衝
突と同等の加速度をカートおよび供試体に発生させる。
このように、サーボ弁を流出側の作動油を制御するメー
タアウト制御方式としたので、ピストンロッドの打ち出
し開始時には油圧アクチュエータ内の作動油はアキュム
レータの圧力と等しい高圧となり、作動油の剛性が高く
なるので、打ち出し応答性が向上し、シミュレーション
の全体精度を大きく向上させることができる。
【0010】また、本発明は、前記アキュムレータは、
前記油圧アクチュエータのシリンダの後部に該シリンダ
と平行に取付けられ、前記アキュムレータと前記シリン
ダとが流路を介して直結され、該流路にポンプユニット
から前記アキュムレータに作動油を供給する管路が連結
され、前記サーボ弁は前記シリンダの前部外周に該シリ
ンダと平行に取付けられ、該サーボ弁と前記シリンダと
が流路を介して連接されていることを特徴とする。
【0011】かかる発明によれば、アキュムレータと油
圧アクチュエータとが流路を介して直結しているため、
アキュムレータの作動油が油圧アクチュエータのピスト
ンに直接作用し、強力かつ精度の高い打ち出しが可能と
なると共に、サーボ弁はシリンダの前部外周に取付けら
れているため、作動油を流出側で制御するメータアウト
を構成することができる。
【0012】また、本発明は、前記ピストンロッドは、
ピストンの前後に設けられて前記シリンダの前後から外
部に突出していることを特徴とする。かかる発明によれ
ば、ピストンの前後に設けられたピストンロッドがシリ
ンダの前後から突出しているため、ピストンにバランス
のよい動作を行わせることが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施
例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載さ
れる構成部品の寸法、形状、その相対配置などは特に特
定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限
定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、
各図において、図3と同一部材または同一機能のものは
同一符号で示している。
【0014】図1は、油圧式自動車衝突シミュレータの
概略構成図である。同図に示すように、油圧式自動車衝
突シミュレータは、ダミー人形やホワイトボディからな
る供試体9を搭載してレール1上を滑走するカート2
と、このカート2を目標加速度波形にて打ち出すサーボ
アクチュエータ装置3と、このサーボアクチュエータ装
置3の近傍に設置されている運転・制御盤4と、サーボ
アクチュエータ装置3に作動油を供給する油圧源5とを
備えている。
【0015】油圧源5は、ポンプユニット、タンクユニ
ット、冷却装置等で構成されており、サーボアクチュエ
ータ3のアキュムレータ(後述)に蓄圧する作動油を供
給するものである。サーボアクチュエータ装置3の近傍
には、打ち出されたカート2を初期位置まで牽引するた
めのカート復帰装置6が設置されている。レール1の末
端部にはカート2のオーバーラン用安全装置としてショ
ックアブソーバ7が設置されている。運転操作は運転・
制御盤4により行われる。サーボアクチュエータ装置3
は、ダミー人形やホワイトボディからなる供試体9を搭
載するカート2を目標加速度波形にて打ち出すものであ
る。これにより、カート2はレール1上を滑走し、内臓
ブレーキにより停止するようになっている。
【0016】図2に、前記サーボアクチュエータ装置3
の実施例を示している。同図に示すように、サーボアク
チュエータ装置3は、油圧アクチュエータ10と、アキ
ュムレータ12と、サーボ弁11とで概略構成されてい
る。油圧アクチュエータ10は、シリンダ13と、この
シリンダ13内に設けられたピストン14およびピスト
ンロッド15からなる。ピストンロッド15はピストン
14の前後両面に突出され、前部はシリンダ13の前部
から外部に突出して先端が前記カート2の後端面に対向
し、後部はシリンダ13の後部から外部に突出し、その
周囲にカバー16が設けられている。
【0017】アキュムレータ12は、油圧アクチュエー
タ10のシリンダ13の後端部にシリンダ13と平行に
取付けられたシリンダ型のアキュムレータ本体22と、
このアキュムレータ本体22内に設けられたピストン2
3とからなる。このピストン23の前部(油圧アクチュ
エータ10側)の室には作動油24が、後部の室には窒
素等のガス25が充填されている。アキュムレータ本体
22とシリンダ13の各々の室は流路26で直結されて
いる。流路26には油圧源5のポンプユニットから配管
28を介して圧油を供給するようになっている。
【0018】サーボ弁11は、油圧アクチュエータ10
のシリンダ13の前部外周にシリンダ13と平行に取付
けられたシリンダ型の弁本体18と、この弁本体18内
に設けられたスプール21からなる。弁本体18には油
圧アクチュエータ10内に通ずるポート19と油タンク
に通ずるポート20が形成されている。このスプール2
1を所望の制御信号で作動させてポート19、20の通
路を開閉するようになっている。
【0019】次に、上記サーボアクチュエータ装置3の
動作を説明する。油圧源5のポンプユニットから配管2
8を介してアキュムレータ12に作動油24を供給して
蓄圧する。この状態でサーボ弁11のスプール21を図
2の左方向に移動させてポート19、20間を開くこと
により、油圧アクチュエータ10内の作動油がポート1
9、20から流出し、アキュムレータ12の作動油24
の圧力でピストン14が前方に移動してピストンロッド
15をカート2に向けて打ち出し、実車衝突と同等の加
速度をカート2および供試体9に発生させる。
【0020】以上のように、本実施例では、サーボ弁1
1を油圧アクチュエータ10から流出する作動油を制御
する、いわゆるメータアウト制御方式としたので、ピス
トンロッド15の打ち出し開始時には油圧アクチュエー
タ10内の作動油はアキュムレータ12の圧力と等しい
高圧であり、したがって、作動油の剛性が高くなるの
で、打ち出し応答性が向上する。一般に衝突波形全体の
シミュレーション精度は、打ち出し直後の精度に大きく
影響され、打ち出し時の応答性を上げることにより、シ
ミュレーションの全体精度を大きく向上させることがで
きる。
【0021】本発明のメータアウト制御方式にて油圧ア
クチュエータ10を制御すると、図2の状態の打ち出し
開始時には、油圧アクチュエータ10内の作動油はアキ
ュムレータ12の圧力と等しく高圧であり、作動油の剛
性が高くなるので打ち出し応答性が良くなり、打ち出し
時の応答性を上げることが可能になる。
【0022】
【発明の効果】以上、記載のごとく、本発明によれば、
油圧アクチュエータから流出する作動油の量をサーボ弁
で制御するメータアウト制御方式を採用することによ
り、打ち出し時の応答性を上げることができ、自動車衝
突シミュレータにおけるシミュレーション波形精度を大
きく向上させることができると共に、サーボ弁の配置を
変更するだけでよいので、低コストで実現できるという
効果がある。
【0023】また、本発明によれば、アキュムレータと
油圧アクチュエータとが流路を介して直結しているた
め、アキュムレータの作動油が油圧アクチュエータのピ
ストンに直接作用し、強力かつ精度の高い打ち出しが可
能となると共に、サーボ弁はシリンダの前部外周に取付
けられているため、作動油を流出側で制御するメータア
ウトを構成することができる。また、本発明によれば、
ピストンの前後に設けられたピストンロッドがシリンダ
の前後から突出しているため、ピストンにバランスのよ
い動作を行わせることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 サーボアクチュエータ装置を用いた自動車衝
突シミュレータの概略構成図である。
【図2】 本発明の自動車衝突シミュレータにおけるサ
ーボアクチュエータ装置の実施例を示す縦断側面図であ
る。
【図3】 従来のサーボアクチュエータ装置の縦断側面
図である。
【符号の説明】
2 カート 3 サーボアクチュエータ装置 5 油圧源(ポンプユニット) 10 油圧アクチュエータ 11 サーボ弁 12 アキュムレータ 13 シリンダ 14 ピストン 15 ピストンロッド 24 作動油 26、32、33 流路 28 管路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 道明 重巳 愛知県小牧市大字東田中1200番地 三菱重 工業株式会社名古屋誘導推進システム製作 所内 Fターム(参考) 3H089 AA23 BB14 BB17 CC02 DA02 DB13 DB29 DC02 GG02 JJ20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アキュムレータで蓄圧された作動油によ
    り油圧アクチュエータのピストンロッドを供試体を搭載
    するカートに向けて打ち出す自動車衝突シミュレータに
    おけるサーボアクチュエータ装置であって、 前記油圧アクチュエータに作動油が直接流入するように
    前記アキュムレータが接続され、油圧アクチュエータか
    ら流出する作動油を制御するように前記サーボ弁が接続
    されてメータアウト回路を構成していることを特徴とす
    る自動車衝突シミュレータにおけるサーボアクチュエー
    タ装置。
  2. 【請求項2】 前記アキュムレータは、前記油圧アクチ
    ュエータのシリンダの後部に該シリンダと平行に取付け
    られ、前記アキュムレータと前記シリンダとが流路を介
    して直結され、該流路にポンプユニットから前記アキュ
    ムレータに作動油を供給する管路が連結され、前記サー
    ボ弁は前記シリンダの前部外周に該シリンダと平行に取
    付けられ、該サーボ弁と前記シリンダとが流路を介して
    連接されていることを特徴とする請求項1記載の自動車
    衝突シミュレータにおけるサーボアクチュエータ装置。
  3. 【請求項3】 前記ピストンロッドは、ピストンの前後
    に設けられて前記シリンダの前後から外部に突出してい
    ることを特徴とする請求項1又は2記載の自動車衝突シ
    ミュレータにおけるサーボアクチュエータ装置。
JP2000357016A 2000-11-24 2000-11-24 自動車衝突シミュレータにおけるサーボアクチュエータ装置 Withdrawn JP2002162313A (ja)

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