JP4622934B2

JP4622934B2 - Falling body for impact test

Info

Publication number: JP4622934B2
Application number: JP2006150246A
Authority: JP
Inventors: 憲司田村; 清一鈴木
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2026-05-30
Also published as: JP2007322161A

Description

本発明は、衝撃試験用落錘体に関する。具体的には、本発明は、例えば自動車や鉄道車両さらには船舶等に用いられて衝突安全性を要求される部品に対して落錘式衝撃試験機を用いて衝撃試験を行う際に好適に用いられる衝撃試験用落錘体に関する。 The present invention relates to a falling weight body for an impact test. Specifically, the present invention is suitable for performing an impact test using a falling weight type impact tester for parts that are used in, for example, automobiles, railway vehicles, and ships and that require collision safety. The present invention relates to a falling weight body for impact test.

周知のように、現在の多くの自動車の車体は、軽量化及び高剛性を両立するために、フレームと一体化したボディ全体により荷重を支えるモノコックボディによって構成される。自動車の車体は、車両の衝突時には、車両の機能の損傷を抑制し、かつキャビン内の乗員の生命を守る機能を有さなければならない。このため、新車の車体は、開発時に行われる車両の衝突試験により得られる各種データに基づいて、衝突時のエネルギーを吸収してキャビンへの衝撃力を緩和することによってキャビンの損傷をできるだけ低減することができるように、設計される。 As is well known, the body of many current automobiles is constituted by a monocoque body that supports the load by the entire body integrated with the frame in order to achieve both weight reduction and high rigidity. The body of an automobile must have a function of suppressing damage to the functions of the vehicle and protecting the lives of passengers in the cabin in the event of a vehicle collision. For this reason, the new car body reduces the damage to the cabin as much as possible by absorbing the energy at the time of the collision and mitigating the impact force on the cabin based on various data obtained from the vehicle crash test conducted at the time of development. Designed so that you can.

非特許文献１〜３には、このような衝突試験に関する発明が開示される。非特許文献１には、前面衝突や側面衝突等といった車両の各種の衝突試験の手法に係る発明が開示される。非特許文献２には、台上試験装置（クラッシュシミュレータ）を用いた側面衝突試験に係る発明が開示される。さらに、非特許文献３には、斜めオフセット衝突を想定した衝突試験に係る発明が開示される。これらの発明は、実際に発生する事故時の衝突を再現して評価するものであり、いずれも、自動車車両の衝突安全性の向上を図るために有効な試験法である。 Non-Patent Documents 1 to 3 disclose inventions related to such a collision test. Non-Patent Document 1 discloses an invention related to various collision test methods for vehicles such as frontal collision and side collision. Non-Patent Document 2 discloses an invention relating to a side collision test using a bench test apparatus (crash simulator). Further, Non-Patent Document 3 discloses an invention related to a collision test assuming an oblique offset collision. These inventions are intended to reproduce and evaluate a collision at the time of an accident that actually occurs, and both are effective test methods for improving the collision safety of an automobile vehicle.

これらの発明に係る衝突試験は、被試験体である車両や試験台を相対的に水平方向に走行させて衝突壁に衝突させることにより、行われる。このため、用いられる衝突試験装置の設置面積は不可避的に大きくなり、この衝突試験装置は高価となる。したがって、衝突試験を行うことには自ずとコスト面での制約を伴うこととなり、新車の開発時に十分な回数の衝突試験を行うことを阻害する一因となる。 The collision tests according to these inventions are performed by causing a vehicle or a test stand, which is a device under test, to travel relatively in the horizontal direction and collide with a collision wall. For this reason, the installation area of the collision test apparatus used is inevitably large, and this collision test apparatus becomes expensive. Therefore, performing a collision test is naturally accompanied by a cost limitation, which is a cause of hindering a sufficient number of collision tests when developing a new vehicle.

また、これらの発明における被試験体は、エンジン、トランスミッションさらにはタイヤ等の装備を全て装着された完成車両や、フロアーやシート等といった必要な部品のみを用いた疑似車両である。このため、例えばアンダーボディを補強するためのサイドメンバーやクラッシュボックス（例えば、自動車のフロントバンパーレインフォースとフロントサイドメンバーとの間や、リアバンパーレインフォースとリアサイドメンバーとの間等に脱着自在に配置されて、軸方向の一方の端部から軸方向へ向けて衝撃荷重を負荷されると、長手方向のできるだけ多くの領域において優先的に蛇腹状に座屈することにより衝突エネルギーを吸収するための筒体を意味する）、さらにはエンジンコンパートメントといった自動車部品単体の衝撃試験を行うことはできない。 In addition, the test object in these inventions is a completed vehicle equipped with all the equipment such as an engine, a transmission, and a tire, and a pseudo vehicle using only necessary parts such as a floor and a seat. For this reason, for example, side members and crash boxes for reinforcing the underbody (for example, between the front bumper reinforcement and the front side member of an automobile or between the rear bumper reinforcement and the rear side member) Then, when an impact load is applied in the axial direction from one end in the axial direction, the cylindrical body absorbs collision energy by buckling preferentially in a bellows shape in as many regions as possible in the longitudinal direction. In addition, it is not possible to conduct impact tests on individual automobile parts such as engine compartments.

そこで、非特許文献４には、図７に示すように、大型の落錘式衝撃試験機４の試験台２に設置したロードセル３上に、市販車のホワイトボディから切り出した車体のエンジンコンパートメントを供試体１として垂直に立てて搭載し、鉛直に配設されたガイドレール４ａ、４ｂに案内されて下方へ向けて走行する車輪５ａ〜５ｄを備える大型の落錘体５を、空気圧式加速機構６及びバネ式加速機構７を用いて下方へ加速落下させて所定の衝突速度で供試体１に衝突させることによって、供試体１の各部の破壊の状況を解析する発明が開示される。 Therefore, in Non-Patent Document 4, as shown in FIG. 7, an engine compartment of a vehicle body cut out from a white body of a commercial vehicle is placed on a load cell 3 installed on a test bench 2 of a large drop weight impact tester 4. A large drop weight body 5 having wheels 5a to 5d that are vertically mounted as a specimen 1 and are guided by guide rails 4a and 4b disposed vertically and travel downward is provided as a pneumatic acceleration mechanism. An invention is disclosed in which the state of destruction of each part of the specimen 1 is analyzed by causing the specimen 6 and the spring type acceleration mechanism 7 to accelerate and fall downward and collide with the specimen 1 at a predetermined collision speed.

この発明によれば、大型の落錘衝撃試験機４を用いるので、試験機の設置面積Ｓを小さく抑制しながら、エンジンコンパートメントや車両部品を供試体１として衝撃試験を行うことができる。
文献「自動車技術」（Ｖｏｌ．５９，Ｎｏ．１２，２００５．２７〜３２頁）文献「自動車技術」（Ｖｏｌ．５９，Ｎｏ．１２，２００５．６２〜６７頁）文献「自動車技術」（Ｖｏｌ．５９，Ｎｏ．１２，２００５．５６〜６１頁）文献「社団法人自動車技術会学術講演会前刷集Ｎｏ．１１９−０４）２４０自動車構造体の衝撃試験評価技術の開発１〜３頁」 According to this invention, since the large drop weight impact tester 4 is used, the impact test can be performed using the engine compartment and the vehicle parts as the specimen 1 while suppressing the installation area S of the tester to be small.
Literature "Automotive Technology" (Vol.59, No.12, 2005. pp.27-32) Literature "Automotive Technology" (Vol.59, No.12, 2005. 62-67) Literature "Automotive Technology" (Vol.59, No.12, 2005, pp. 56-61) Document “Development of impact test evaluation technology for 240 automobile structures 1-3 pages”

非特許文献４により開示された発明では、ガイドレール４ａ、４ｂに案内されて走行する車輪５ａ〜５ｄを直接設けられた落錘体５を落下させて衝撃試験を行う。このため、この発明では、衝撃試験を数回程度繰り返すと、衝撃試験時に落錘体５に負荷される衝撃荷重によって、落錘体５にひび割れや破損等の損傷が発生し、落錘体５を交換する必要が生じる。このため、落錘体５を度々交換することに伴う、試験コストの上昇や落錘衝撃試験機４の稼働率の低下は、いずれも避けられない。 In the invention disclosed in Non-Patent Document 4, an impact test is performed by dropping the falling weight body 5 directly provided with the wheels 5a to 5d that are guided by the guide rails 4a and 4b and run. For this reason, in the present invention, when the impact test is repeated several times, the impact weight applied to the weight drop body 5 during the impact test causes the fall weight body 5 to be damaged, such as cracking or breakage. Need to be replaced. For this reason, any increase in test cost and reduction in the operating rate of the drop weight impact tester 4 due to frequent replacement of the drop weight body 5 are inevitable.

一般に、この種の衝撃試験では被試験体に極めて高価な試作部品を用いること等に起因して試験コストが大幅に嵩むので、上述したような落錘体５の早期の損傷に起因した衝撃試験コストの上昇や落錘衝撃試験機の稼働率の低下は、この種の衝撃試験を新車開発時に十分に行うためには、必ず解決しなければならない重要な技術課題である。 Generally, in this type of impact test, the test cost is greatly increased due to the use of extremely expensive prototype parts for the object to be tested. Therefore, the impact test due to the early damage of the falling weight body 5 as described above. An increase in cost and a decrease in the operating rate of the drop weight impact tester are important technical issues that must be solved in order to sufficiently perform this type of impact test when developing a new vehicle.

本発明の目的は、例えば自動車や鉄道車両、さらには船舶等に用いられて衝突安全性を要求される部品に対して落錘式衝撃試験機を用いて衝撃試験を行う際に用いられる衝撃試験用落錘体の早期の損傷を抑制してその耐久性を向上することにより、落錘体の交換のための試験コストの上昇や落錘式衝撃試験機の稼働率の低下をいずれも抑制し、これにより、落錘式衝撃試験機の実用性を高めることである。 An object of the present invention is to provide an impact test used when an impact test is performed using a falling weight type impact tester on a part which is required for collision safety, for example, used in an automobile, a railway vehicle, or a ship. By suppressing early damage to the falling weight body and improving its durability, both the increase in test cost for replacement of the falling weight body and the decrease in the operating rate of the falling weight impact tester are suppressed. This is to increase the practicality of the drop weight type impact tester.

本発明は、例えば鉛直下方といった下方へ向けて走行するための走行機構を備える支持部と、この支持部の下部に配置されて下方に配置される車両部品に衝突する衝突部とを備え、支持部は、支持部と衝突部とが接触する接続部の外縁の鉛直上方の近傍を含む位置に設けられる貫通孔を有することを特徴とする衝撃試験用落錘体である。この発明によれば、衝撃試験用落錘体を構成する、被試験体である部品に衝突する衝突部を、走行機構を支持する支持部の下部に分けて配置するので、非特許文献４により開示された発明よりも落錘体の延命を図ることができ、これにより、衝撃試験コストの上昇や落錘式衝撃試験機の稼働率の低下をいずれも抑制して、落錘式衝撃試験機の実用性を高めることが可能となる。 The present invention includes a support unit including a traveling mechanism for traveling downward, for example, vertically below, and a collision unit disposed below the support unit and colliding with a vehicle component disposed below. parts are by vertically upward impact test drop weight body, characterized in Rukoto which having a through hole provided at a position including the vicinity of the outer edge of the connecting portion between the support portion and the collision portion are in contact. According to the present invention, the collision part that collides with a part to be tested, which constitutes the drop test body for the impact test, is arranged separately in the lower part of the support part that supports the traveling mechanism. It is possible to extend the life of the falling weight body compared to the disclosed invention, thereby suppressing an increase in impact test cost and a decrease in operating rate of the falling weight impact testing machine, and a falling weight impact testing machine. It becomes possible to improve the practicality of the.

この本発明に係る衝撃試験用落錘体では、さらに、この貫通孔が、接続部の外縁の鉛直上方近傍を含む位置から支持部の水平方向の外部へ向けて、設けられることが望ましい。 In the falling weight body for impact test according to the present invention, it is desirable that the through hole is further provided from a position including the vicinity in the vertical direction of the outer edge of the connection portion toward the outside in the horizontal direction of the support portion.

これらの本発明に係る衝撃試験用落錘体では、貫通孔が、支持部の水平方向の外部に向かうにつれて鉛直方向への開口量が増加する形状を有することが望ましい。
これらの本発明に係る衝撃試験用落錘体では、接続部が、支持部の下方へ向けて突出して設けられることが望ましい。 In these impact test drop weight bodies according to the present invention, it is desirable that the through hole has a shape in which the opening amount in the vertical direction increases as it goes outward in the horizontal direction of the support portion.
In these impact test drop weight bodies according to the present invention, it is desirable that the connection portion is provided so as to protrude downward from the support portion.

これらの本発明に係る衝撃試験用落錘体では、接続部の水平方向への寸法が、衝突部の水平方向への寸法よりも小さいことが望ましい。
これらの本発明に係る衝撃試験用落錘体では、支持部が、所定距離だけ離間して配置された２枚の略矩形の板材の組み合わせにより直方体状に、又は、１枚の略矩形の板材により、構成されることが望ましい。 In these impact test drop weight bodies according to the present invention, it is desirable that the dimension of the connecting part in the horizontal direction is smaller than the dimension of the collision part in the horizontal direction.
In these impact test drop weight bodies according to the present invention, the support portion is formed in a rectangular parallelepiped shape by a combination of two substantially rectangular plate members spaced apart by a predetermined distance, or one substantially rectangular plate material. It is desirable that

これらの本発明に係る衝撃試験用落錘体では、支持部が、所定距離だけ離間して対向配置される２枚の略矩形の板材の組み合わせを、複数組交差配置または複数組平行配置することにより、又は、略矩形の板材を複数枚交差配置または複数枚平行配置することにより構成されることが望ましい。 In these falling weight bodies for impact testing according to the present invention, the support portion is arranged in such a manner that a plurality of sets of substantially rectangular plate materials arranged opposite to each other at a predetermined distance are arranged in a plurality of sets or arranged in parallel. Or a plurality of substantially rectangular plate members arranged in a crossing manner or in parallel.

さらに、これらの本発明に係る衝撃試験用落錘体では、支持部が、衝突部と一体に、又はこの衝突部と脱着自在に設けられることが望ましい。 Furthermore, in these falling weight bodies for impact testing according to the present invention, it is desirable that the support portion be provided integrally with the collision portion or detachably from the collision portion.

本発明により、例えば自動車や鉄道車両、さらには船舶等に使用されて衝突安全性を要求される部品に対して衝撃試験を行う際に用いられる衝撃試験用落錘体の早期の損傷を抑制して耐久性を向上することができ、落錘体の交換のための試験コストの上昇や落錘衝撃試験機の稼働率の低下をいずれも抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress early damage of an impact test drop weight body used when performing an impact test on a part which is used in, for example, an automobile, a railway vehicle, and a ship and requires collision safety. Thus, durability can be improved, and an increase in test cost for replacing the falling weight body and a decrease in the operating rate of the falling weight impact tester can be suppressed.

このため、本発明によれば、大型の落錘体を落下させて被試験体である車両部品に衝突させることによる衝撃試験を、真に実現できる。 For this reason, according to the present invention, it is possible to truly realize an impact test by dropping a large drop weight body and causing it to collide with a vehicle component that is a device under test.

（実施の形態１）
以下、本発明に係る衝撃試験用落錘体を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の実施の形態の説明では、車両部品が自動車部品の一つであるクラッシュボックスである場合を例にとるが、これは本発明の例示であって本発明は自動車部品に限定されるものではない。本発明は、自動車部品以外でも、例えば鉄道車両や船舶等に使用されて衝突安全性が要求される部品であれば、同様に適用される。 (Embodiment 1)
Hereinafter, the best mode for carrying out the impact test drop weight body according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the embodiments, the case where the vehicle part is a crash box which is one of the automobile parts is taken as an example, but this is an example of the present invention, and the present invention is limited to the automobile part. It is not a thing. The present invention is similarly applied to parts other than automobile parts as long as they are parts that are used in, for example, railway vehicles and ships and require collision safety.

図１は、本実施の形態の衝撃試験用落錘体１１（以下、「落錘体１１」と略記する）を用いて、落錘式衝撃試験機３０により、クラッシュボックスを被試験体１０として衝撃試験を行う状況を示す説明図である。また、図２は、この落錘体１１の三面図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面図である。 FIG. 1 shows a crash box as a device under test 10 by a falling weight type impact tester 30 using a falling weight body 11 for impact testing (hereinafter abbreviated as “falling weight body 11”) of the present embodiment. It is explanatory drawing which shows the condition which performs an impact test. 2 is a three-sided view of the falling weight body 11. FIG. 2 (a) is a top view, FIG. 2 (b) is a front view, and FIG. 2 (c) is a DD in FIG. 2 (b). It is sectional drawing.

本実施の形態の落錘体１１は、支持部１２と衝突部１３とを備えるので、はじめにこれらについて説明する。
［支持部１２］
支持部１２は、後述する衝突部１３とともに落錘体１１を構成する。図１に示すように本実施の形態の支持部１２は、所定距離ｄ_１だけ離間して対向配置された略矩形の板材１４ａ、１４ｂと、板材１４ａ、１４ｂの長手方向の端面に溶接された端板１５ａ、１５ｂと、板材１４ａ、１４ｂの長手方向の上面に溶接された天板１６とを、直方体状に組み合わせて構成される。板材１４ａ、１４ｂ、端板１５ａ、１５ｂ及び天板１６の材質は，特に限定を要するものではないが、高張力鋼を用いることが望ましい。 Since the falling weight body 11 of the present embodiment includes the support portion 12 and the collision portion 13, these will be described first.
[Supporting part 12]
The support part 12 constitutes the falling weight body 11 together with a collision part 13 described later. As shown in FIG. 1, the support portion 12 of the present embodiment is welded to the substantially rectangular plate materials 14 a and 14 b disposed opposite to each other by a predetermined distance d ₁ and the longitudinal end faces of the plate materials 14 a and 14 b. The end plates 15a and 15b and the top plate 16 welded to the upper surfaces in the longitudinal direction of the plate members 14a and 14b are combined in a rectangular parallelepiped shape. The materials of the plate members 14a and 14b, the end plates 15a and 15b, and the top plate 16 are not particularly limited, but it is desirable to use high-tensile steel.

また、板材１４ａ、１４ｂの間には、図２（ｃ）に示すように、例えば角管１４ｃが適宜本数溶接されて固定される。これにより、板材１４ａ、１４ｂ、端板１５ａ、１５ｂ及び天板１６は、衝突時に衝撃荷重を負荷されても分解しないように強固に接合される。 Further, between the plate members 14a and 14b, as shown in FIG. 2C, for example, a square tube 14c is appropriately welded and fixed. Accordingly, the plate members 14a and 14b, the end plates 15a and 15b, and the top plate 16 are firmly joined so as not to be decomposed even when an impact load is applied at the time of collision.

落錘体１１は、その重心が下方に位置するほど安定して落下する。また、支持部１２自身が耐久性を有することも重要である。このため、本実施の形態では、板材１４ａ、１４ｂ、端板１５ａ、１５ｂ、及び天板１６により支持部１２を中空体として構成して、支持部１２の軽量化を図っている。 The falling weight body 11 falls more stably as its center of gravity is positioned below. It is also important that the support 12 itself has durability. For this reason, in this Embodiment, the support part 12 is comprised as a hollow body with the board | plate materials 14a and 14b, the end plates 15a and 15b, and the top plate 16, and the weight reduction of the support part 12 is aimed at.

本例では、２枚の略矩形の板材１４ａ、１４ｂを用いて支持部１２を構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、１枚の略矩形の板材により支持部１２を構成するようにしてもよい。これにより、支持部１２の構造を簡素化できるので、支持部１２の製造コストの上昇を抑制できる。 In this example, the support portion 12 is configured by using two substantially rectangular plate members 14a and 14b. However, the present invention is not limited to this, and the support portion 12 is configured by one substantially rectangular plate material. You may make it do. Thereby, since the structure of the support part 12 can be simplified, the raise of the manufacturing cost of the support part 12 can be suppressed.

端板１５ａの上部及び下部には、鉛直下方へ向けて走行する走行機構をなす溝形のローラ１７ａ、１７ｂが装着されて固定されるとともに、端板１５ｂの上部及び下部には同様の溝形のローラ１７ｃ、１７ｄが装着される。このようにして、支持部１２は、鉛直下方へ向けて走行するための走行機構を支持する。 At the top and bottom of the end plate 15a, groove-shaped rollers 17a and 17b that form a traveling mechanism that travels vertically downward are mounted and fixed, and at the top and bottom of the end plate 15b, a similar groove shape is provided. The rollers 17c and 17d are mounted. Thus, the support part 12 supports the traveling mechanism for traveling downward in the vertical direction.

天板１６の長手方向の略中央部には、後述する落下機構３１を構成するマグネット３１ａが吸着するための円板状のマグネット装着板１８が装着される。
図１に示すように、２枚の略矩形の板材１４ａ、１４ｂの組み合わせを有する、本実施の形態の支持部１２は、水平断面において、板材１４ａ、１４ｂの長辺方向について衝突部１３の外部に存在する部分を有する。この理由を以下に説明する。 A disk-shaped magnet mounting plate 18 for attracting a magnet 31a constituting a dropping mechanism 31 described later is mounted at a substantially central portion of the top plate 16 in the longitudinal direction.
As shown in FIG. 1, the support portion 12 of the present embodiment having a combination of two substantially rectangular plate members 14 a and 14 b has an outer portion of the collision portion 13 in the long side direction of the plate members 14 a and 14 b in the horizontal cross section. It has a part that exists. The reason for this will be described below.

本実施の形態で用いる落錘式衝撃試験機３０は、車両部品である被試験体１０に落錘体１１を落下させることによる衝撃試験のみならず、自動車車体を落下させ下方に配置した被衝突部材に衝突させることによる衝撃試験をも行うことができる。このため、ローラ１７ａ〜１７ｄを案内する枠体３２の寸法（図１における距離Ｌ_１）を、この衝撃試験に供される各種の自動車車体のうちで最大の寸法にあわせて、広く設定されている。したがって、このように距離Ｌ_１が広く設定された枠体３２を、支持部１２により支持されたローラ１７ａ〜１７ｄが走行できるようにするため、本実施の形態では、支持部１２の水平方向（板材１４ａ、１４ｂの長手方向）の距離を距離Ｌ_１にあわせて、支持部１２が水平断面において後述する衝突部１３の輪郭の外部に存在する部分を有するように、長く設定してある。 The falling weight type impact testing machine 30 used in the present embodiment is not only an impact test by dropping the falling weight body 11 onto the body under test 10 which is a vehicle part, but also a collision target placed by dropping the automobile body and placing it below. It is also possible to perform an impact test by colliding with a member. Therefore, the size of the frame body 32 for guiding the rollers 17a to 17d (distances in FIG. 1 L _1), this in accordance with the maximum dimension of the various automotive bodies to be subjected to the impact test, is widely set Yes. Thus, in this way the distance L ₁ is widely set frame 32, since the supported rollers 17a~17d the support portion 12 to be able to travel, in the present embodiment, the horizontal direction of the support portion 12 ( plate 14a, together longitudinal distance) of 14b a distance L _1, the support portion 12 so as to have a portion existing outside the contour of the collision portion 13 to be described later in horizontal cross section, is set longer.

さらに、板材１４ａ、１４ｂの領域Ｂ、Ｃに存在する部分には、支持部１２の水平方向の外部、すなわち板材１４ａ、１４ｂの長手方向の外部に向かうにつれて鉛直方向への開口量が増加する形状を有する貫通孔２０がそれぞれ穿設される。 Further, in the portions existing in the regions B and C of the plate members 14a and 14b, the shape in which the opening amount in the vertical direction increases toward the outside in the horizontal direction of the support portion 12, that is, the outside in the longitudinal direction of the plate members 14a and 14b. Each of the through-holes 20 is formed.

板材１４ａ、１４ｂの領域Ｂ、Ｃに存在する部分に貫通孔２０をそれぞれ穿設することにより、被試験体１０との衝突によりこの部分に発生する応力が、支持部１２の水平方向について略均等化され、これにより、この部分における端部（端材１５ａ、１５ｂの配置側）のたわみ量が可及的に低減される。これにより、板材１４ａ、１４ｂの領域Ｂ、Ｃに存在する部分が、衝突時に下方へ撓んでも、衝突部１３に衝突することを防止できる。このため、落錘体１１の寿命がさらに延長される。 By drilling the through holes 20 in the portions B and C of the plate members 14a and 14b, the stress generated in the portions due to the collision with the DUT 10 is substantially uniform in the horizontal direction of the support portion 12. Accordingly, the amount of deflection of the end portion (the side where the end materials 15a and 15b are arranged) in this portion is reduced as much as possible. Thereby, even if the part which exists in the area | regions B and C of board | plate materials 14a and 14b bends below at the time of a collision, it can prevent colliding with the collision part 13. FIG. For this reason, the lifetime of the falling weight body 11 is further extended.

本実施の形態では、貫通孔２０の形状を二等辺三角形としたがこれに限定されるものではなく、四角形、円形さらには楕円形等であってもよい。
さらに、支持部１２の水平方向の内部、すなわち略矩形の板材１４ａ、１４ｂの長手方向の内部（図１における領域Ａ）であって板材１４ａ、１４ｂの下面には、後述する衝突部１３と接触するための接続部１９が下方へ向けて段差状に突設して、設けられる。 In the present embodiment, the shape of the through hole 20 is an isosceles triangle, but the shape is not limited to this, and may be a quadrangle, a circle, an ellipse, or the like.
Further, the inner portion of the support portion 12 in the horizontal direction, that is, the inner portion in the longitudinal direction of the substantially rectangular plate members 14a and 14b (region A in FIG. 1), and the lower surface of the plate members 14a and 14b are in contact with the collision portion 13 described later. A connecting portion 19 is provided to project downward in a stepped shape.

上述した接続部１９は、支持部１２の底面から鉛直下方へ突出して形成されることが望ましい理由を説明する。上述したように、板材１４ａ、１４ｂに貫通孔２０を設けることにより支持部１２の領域Ｂ、Ｃに存在する部分に衝突時に生じる応力が略均等化されるが、接続部１９が下方に突出せず支持部１２の底面に衝突部１３が直接設けられていると、支持１２の底面のうちで衝突部１９の角部と当接する位置に大きなせん断応力が集中的に作用し、支持部１２の寿命が低下する。本実施の形態のように接触部１９を鉛直下方へ向けて突出して形成することにより、このせん断応力を分散して支持部１２の寿命の低下を抑制できる。 The reason why the connecting portion 19 described above is desirably formed to protrude vertically downward from the bottom surface of the support portion 12 will be described. As described above, by providing the through holes 20 in the plate members 14a and 14b, the stress generated at the time of collision with the portions existing in the regions B and C of the support portion 12 is substantially equalized, but the connection portion 19 protrudes downward. If the collision portion 13 is directly provided on the bottom surface of the support portion 12, a large shear stress acts intensively on the bottom surface of the support 12 at a position where it contacts the corner portion of the collision portion 19. The service life is reduced. By forming the contact portion 19 so as to protrude vertically downward as in the present embodiment, the shear stress can be dispersed to prevent a reduction in the life of the support portion 12.

このような観点から、接続部１９の縦面と支持部１２の底面との交点である角部Ｅは直角ではなく、テーパ状や円弧状とする方がより応力分散効果が得られ，望ましい。
また、このように、接続部１９が下方へ向けて突設して設けられることにより、支持部１２の水平方向の内部（図１における領域Ａ）の両側に位置する外部（図１における領域Ｂ、Ｃ）には、衝突部１３との間に鉛直方向へ距離ｄ_２の隙間が形成される。 From this point of view, the corner E, which is the intersection of the vertical surface of the connection portion 19 and the bottom surface of the support portion 12, is not a right angle, but is preferably tapered or arcuate because a stress dispersion effect can be obtained.
Further, as described above, the connection portion 19 is provided so as to protrude downward, so that the outside (region B in FIG. 1) located on both sides of the inside of the support portion 12 in the horizontal direction (region A in FIG. 1). , C), a gap of a distance d ₂ is formed in the vertical direction between the collision portion 13 and the collision portion 13.

このように、支持部１２の水平方向の外部（図１における領域Ｂ、Ｃ）に、衝突部１３との間に鉛直方向へ距離ｄ_２の隙間が形成されることにより、板材１４ａ、１４ｂの領域Ｂ、Ｃに存在する部分が、被試験体１０との衝突により下方へ撓んでも、衝突部１３と干渉することを防止できる。これにより、板材１４ａ、１４ｂの領域Ｂ、Ｃに存在する部分の損傷を抑制して落錘体１１の寿命を延長することができる。 Thus, (the region B in FIG. 1, C) the horizontal external support 12 to, by the gap distance d ₂ to the vertical direction between the collision portion 13 is formed, the plate member 14a, 14b of the Even if the portions existing in the regions B and C bend downward due to the collision with the DUT 10, the interference with the collision portion 13 can be prevented. Thereby, the damage of the part which exists in the area | regions B and C of board | plate materials 14a and 14b can be suppressed, and the lifetime of the falling weight body 11 can be extended.

さらに、本実施の形態では、図１及び図２（ａ）に示すように衝突部１３の長手方向が支持部１２の長手方向と一致するように衝突部１３を支持部１２に対して配置する形態を示すが、これに限定されるものではなく、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、衝突部１３の長手方向が支持部１２の長手方向と例えば直交することにより衝突部１３が支持部１２の輪郭から張り出すように衝突部１３を支持部１２に対して配置してもよい。 Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2A, the collision part 13 is arranged with respect to the support part 12 so that the longitudinal direction of the collision part 13 coincides with the longitudinal direction of the support part 12. Although the embodiment is shown, the present invention is not limited to this. As shown in FIGS. 3A to 3C, the collision of the collision part 13 with the longitudinal direction of the support part 12 is, for example, perpendicular to the longitudinal direction of the support part 12. The collision part 13 may be arranged with respect to the support part 12 so that the part 13 protrudes from the outline of the support part 12.

さらに、接続部１９は，水平方向への寸法、すなわち領域Ａの距離をある程度小さくすることが、より望ましい。接続部１９の幅方向への寸法が小さければ、板材１４ａ、１４ｂに設ける貫通孔２０を支持部１２のより内側まで拡大して設けることが可能となるので、支持部１２をさらに軽量化できるからである。したがって、衝突部１３の支持部１２の水平方向への寸法が大きい場合には、接続部１９の幅方向への寸法を小さく設定することが望ましい。ただし、接続部１９の水平方向への寸法が過小となった場合には、衝突部との接合強度が不足し、支持部と衝突部の間での錘体の損傷が生じる恐れがある。したがって、接続部１９の水平方向への寸法は、衝突部１３より小さく選択しつつ適宜強度を確保できる寸法を選択することが好ましい。 Furthermore, it is more desirable for the connecting portion 19 to reduce the dimension in the horizontal direction, that is, the distance of the region A to some extent. If the dimension of the connecting portion 19 in the width direction is small, the through hole 20 provided in the plate members 14a and 14b can be enlarged and provided to the inner side of the support portion 12, and therefore the support portion 12 can be further reduced in weight. It is. Therefore, when the dimension of the support part 12 of the collision part 13 in the horizontal direction is large, it is desirable to set the dimension of the connection part 19 in the width direction small. However, when the dimension of the connecting portion 19 in the horizontal direction is too small, the bonding strength with the collision portion is insufficient, and the weight body may be damaged between the support portion and the collision portion. Therefore, it is preferable to select a dimension in which the strength of the connecting portion 19 in the horizontal direction can be appropriately ensured while being selected smaller than the collision portion 13.

支持部１２と衝突部１３との間に設ける、距離ｄ_２の隙間は、水平方向に一定である必要はなく、図４に示すように、例えば衝突部１３の上面１３ａを例えば下方へ向けたテーパ状の斜面に形成してもよいし（図４（ａ）参照）、あるいは支持部１２の底面を例えば上方へ向けたテーパ状の斜面に形成してもよい（図４（ｂ）参照）。 Provided between the support portion 12 and the collision portion 13, the gap distance d ₂ is not necessarily constant in the horizontal direction, as shown in FIG. 4, for example, toward the upper surface 13a of the collision portion 13 e.g. downward It may be formed on a tapered slope (see FIG. 4A), or may be formed on a tapered slope with the bottom surface of the support portion 12 facing upward, for example (see FIG. 4B). .

このように、本実施の形態の落錘体１１を構成する支持部１２は、例えば鉛直下方といった下方へ向けて走行するための走行機構であるローラ１７ａ〜１７ｄを支持する。
［衝突部１３］
衝突部１３は、被試験体１０に衝突する部分である。本実施の形態では、衝突部１３も高張力鋼により構成したが、特に限定を要するものではなく、普通鋼であってもよい。 Thus, the support part 12 which comprises the falling weight body 11 of this Embodiment supports roller 17a-17d which is a driving | running | working mechanism for driving | running | working downwards, for example vertically below.
[Collision 13]
The collision part 13 is a part that collides with the DUT 10. In the present embodiment, the collision portion 13 is also made of high-tensile steel, but is not particularly limited and may be plain steel.

衝突部１３は、図１及び図２（ａ）に示すように略直方体形状をなしている。図示していないが、この衝突部１３の底面１３ｂに溶接や締結等の適宜手段によってさらに被試験体１０に当接する治具を装着するようにしてもよい。 The collision part 13 has a substantially rectangular parallelepiped shape as shown in FIG. 1 and FIG. Although not shown, a jig that abuts against the DUT 10 may be attached to the bottom surface 13b of the collision portion 13 by appropriate means such as welding or fastening.

支持部１２及び衝突部１３は、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、一体的に構成してもよいが、これに限定されるものではなく、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように、支持部１２の底面に突出して形成された接続部１９の底面に、衝突部１３と接続するための取付け板２１を溶接等により一体的に装着し、上述した距離ｄ_２の隙間は、支持部１２とこの取付け板２１との間に設けるようにしてもよい。 As shown in FIG. 1, FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b), the support part 12 and the collision part 13 may be configured integrally, but the present invention is not limited to this, and FIG. As shown in FIGS. 5A to 5C, a mounting plate 21 for connecting to the collision portion 13 is integrally attached to the bottom surface of the connection portion 19 formed to protrude from the bottom surface of the support portion 12 by welding or the like. However, the gap of the distance d ₂ described above may be provided between the support portion 12 and the mounting plate 21.

なお、落錘体１１の総重量は、例えば、衝突部１３に締結等の適宜手段で重量調整用ブロックを固定することや、衝突部１３自体の形状や寸法を変更することといった、衝突部１３の重量変更手段を施すことによって、試験目的に応じて適宜変更することができる。この場合には、支持部１２の底面に、新たに取り付ける衝突部１３と固定するための取付け板を溶接等の適宜手段により一体的に取付けておき、この取付け板を介して衝突部１３の交換を行うことが、交換作業に要する手間を削減できるので望ましい。 Note that the total weight of the falling weight body 11 is, for example, the collision part 13 such as fixing the weight adjusting block to the collision part 13 by an appropriate means such as fastening, or changing the shape and dimensions of the collision part 13 itself. By applying the weight changing means, it can be appropriately changed according to the test purpose. In this case, a mounting plate to be fixed to the newly installed collision portion 13 is integrally attached to the bottom surface of the support portion 12 by appropriate means such as welding, and the collision portion 13 is exchanged via this mounting plate. It is desirable to perform this because the labor required for the replacement work can be reduced.

このように、本実施の形態の落錘体１１を構成する衝突部１３は、支持部１２の下部に配置されて下方に配置される車両部品である被試験体１０に衝突する。
次に、本実施の形態で用いる落錘式衝撃試験機３０について説明する。この落錘式衝撃試験機３０は、落下機構３１と、案内部材３２と、被試験体支持部３３と、演算装置３４とを備えるので、これらの構成要素について順次説明する。
［落下機構３１］
本実施の形態における落下機構３１は、円柱状のマグネット３１ａと、マグネット３１ａを昇降自在に支持する懸垂装置３１ｂとを備える。マグネット３１ａは、外部操作によってマグネット装着板１８に吸着及び解放することができる。 Thus, the collision part 13 which comprises the falling weight body 11 of this Embodiment collides with the to-be-tested object 10 which is arrange | positioned under the support part 12 and is arrange | positioned below.
Next, the falling weight type impact tester 30 used in the present embodiment will be described. Since this falling weight type impact testing machine 30 includes a dropping mechanism 31, a guide member 32, a device under test support 33, and an arithmetic unit 34, these components will be described sequentially.
[Drop mechanism 31]
The dropping mechanism 31 in the present embodiment includes a columnar magnet 31a and a suspension device 31b that supports the magnet 31a to be movable up and down. The magnet 31a can be attracted to and released from the magnet mounting plate 18 by an external operation.

マグネット３１ａがマグネット装着板３１に吸着した状態で懸垂装置３１ｂによりマグネット３１ａを上昇させると、これに伴って、落錘体１１を、所定の高さまで上昇させることができる。そして、この状態で外部操作によりマグネット３１ａの吸着を解放すれば、マグネット３１ａからマグネット装着板１８が離れ、落錘体１１を、下方に配置された被試験体１０へ向けて初速零で自由落下させることができる。 When the magnet 31a is lifted by the suspension device 31b while the magnet 31a is attracted to the magnet mounting plate 31, the falling weight body 11 can be raised to a predetermined height. If the adsorption of the magnet 31a is released by an external operation in this state, the magnet mounting plate 18 is separated from the magnet 31a, and the falling weight body 11 is free-falling at zero initial speed toward the DUT 10 arranged below. Can be made.

本実施の形態では、マグネット３１ａを用いて落錘体１１を吊り上げることとしたが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、例えば、機械的に掛止部材を落錘体１２に掛止させて吊り上げ、所定高さで掛止部材を開放することや、落錘体１２を吊り上げて所定高さで紐を放すことを用いることができる。 In the present embodiment, the drop weight body 11 is lifted using the magnet 31a. However, the present invention is not limited to this form. For example, the latch member is mechanically hung on the drop weight body 12. It can be stopped and lifted, and the latch member is released at a predetermined height, or the falling weight body 12 is lifted and the string is released at a predetermined height.

また、本実施の形態では、落錘体１１を自由落下させることとしたが、本発明は自由落下させることに限定されるものではなく、例えば油圧等を用いた公知の加速機構を用いて加速落下させるようにしてもよい。 In the present embodiment, the falling weight body 11 is freely dropped. However, the present invention is not limited to the free fall. For example, acceleration is performed using a known acceleration mechanism using hydraulic pressure or the like. You may make it fall.

このように、本実施の形態で用いる落下機構３１は以上のように構成され、落錘体１１を所定の高さまでを持ち上げ、この位置から落錘体１１を初速零で自由落下させる。
［案内部材３２］
案内部材３２は、落錘体１１の支持部１２を構成する端板１５ａ、１５ｂと平行に略垂直に配設された複数本（本実施の形態では片側当り１本、合計２本）のアングルからなる軌道３２ａ、３２ｂとして、構成される。 Thus, the dropping mechanism 31 used in the present embodiment is configured as described above, lifts the falling weight body 11 to a predetermined height, and freely drops the falling weight body 11 from this position at zero initial speed.
[Guide member 32]
The guide member 32 has a plurality of angles (one in each embodiment, two in total in this embodiment) arranged in a substantially vertical manner in parallel with the end plates 15a and 15b constituting the support portion 12 of the falling weight body 11. The tracks 32a and 32b are configured as follows.

本実施の形態で用いる落錘式衝撃試験機３０は、上述したように、車両部品である被試験体１０に落錘体１１を落下させることによる衝撃試験のみならず、自動車車体を落下させ下部に配置した被衝突部材に衝突させることによる衝撃試験をも行うことができる。このため、ローラ１７ａ〜１７ｄを案内する枠体３２の寸法（図１における距離Ｌ_１）を、この衝撃試験に供される各種の自動車車体のうちで最大の寸法にあわせて、広く設定されている。 As described above, the falling weight type impact testing machine 30 used in the present embodiment is not only an impact test by dropping the falling weight body 11 onto the DUT 10 that is a vehicle part, but also lowers the automobile body. It is also possible to perform an impact test by colliding with a member to be collided disposed on the surface. Therefore, the size of the frame body 32 for guiding the rollers 17a to 17d (distances in FIG. 1 L _1), this in accordance with the maximum dimension of the various automotive bodies to be subjected to the impact test, is widely set Yes.

なお、図示していないが、本実施の形態の軌道３２ａ，３２ｂの長さは相当程度長いので、高さ方向の適当な位置の数箇所に並設される軌道３２ａ，３２ｂを固定するための梁が、適宜手段により取り付けられる。 Although not shown, the lengths of the tracks 32a and 32b of the present embodiment are considerably long, so that the tracks 32a and 32b arranged in parallel at several appropriate positions in the height direction are fixed. The beam is attached by appropriate means.

図１に示すように、アングルからなる軌道３２ａ，３２ｂは、望ましくは、その直角の頂点が互いに対向するようにして、配設される。そして、本実施の形態では、軌道３２ａ，３２ｂにローラ１７ａ〜１７ｄの溝部が係合する。これにより、軌道３２ａ，３２ｂに係合するローラ１７ａ〜１７ｄを支持する支持部１２を要素として有する落錘体１１が、安定した姿勢を維持しながら、案内部材３２によって下方へ向けて案内される。 As shown in FIG. 1, the trajectories 32a and 32b made of angles are desirably arranged such that the right apexes face each other. In the present embodiment, the grooves of the rollers 17a to 17d are engaged with the tracks 32a and 32b. Thereby, the falling weight body 11 having the support portion 12 that supports the rollers 17a to 17d engaged with the tracks 32a and 32b as elements is guided downward by the guide member 32 while maintaining a stable posture. .

軌道３２ａ，３２ｂの下部は、基礎３６に適宜手段により確実に固定される。
なお、本実施の形態で示した軌道の形状、ローラの形状、ローラの垂直方向への設置数さらにはローラの間隔はあくまでも例示であって、本発明がこれらにより限定されるものではない。 The lower portions of the tracks 32a and 32b are securely fixed to the foundation 36 by appropriate means.
Note that the shape of the track, the shape of the roller, the number of rollers installed in the vertical direction, and the interval between the rollers shown in the present embodiment are merely examples, and the present invention is not limited thereto.

本実施の形態の案内部材３２は、以上のように構成され、落下時の落錘体１１を下方へ向けて案内する。
［被試験体支持部３３］
被試験体支持部３３は、落下する落錘体１１が衝突する被試験体１０を、試験目的に応じて垂直又は任意の姿勢に支持するための部材であり、案内部材３２の下部であって基礎３６に搭載されて配置される。 The guide member 32 of the present embodiment is configured as described above, and guides the falling weight body 11 at the time of dropping downward.
[Test object support 33]
The device under test support 33 is a member for supporting the device under test 10 that the falling weight body 11 collides with in a vertical or arbitrary posture according to the test purpose. It is mounted on the foundation 36 and arranged.

本実施の形態の被試験体支持部３３は、ロードセル搭載台３７と、ロードセル搭載台３７に搭載されるロードセル３８と、ロードセル３８の上部に配置されて被試験体１０を垂直上方向き又は任意の向きの姿勢で適宜手段により固定する被試験体搭載台３９と、これらの両側に一つずつ配置されるストッパ搭載台４０と、ストッパ搭載台４０に搭載されて被試験体１０の破壊量を定めるストッパ４１とを備える。ロードセル３８により検出された荷重は、配線３４ａを介して演算装置３４に入力される。 The device under test support 33 according to the present embodiment includes a load cell mounting table 37, a load cell 38 mounted on the load cell mounting table 37, and an upper part of the load cell 38 so that the device under test 10 is directed vertically upward or arbitrarily. A specimen mounting base 39 that is fixed by appropriate means in the orientation, a stopper mounting base 40 that is disposed on each side of the specimen mounting base 39, and a fracture amount of the specimen 10 that is mounted on the stopper mounting base 40. A stopper 41 is provided. The load detected by the load cell 38 is input to the arithmetic unit 34 via the wiring 34a.

被試験体支持部３３は、以上のように構成され、案内部材３２の下部に配置され、落下する落錘体１１が衝突する被試験体１０を垂直又は任意の姿勢に支持する。
なお、本実施の形態では、ストッパ搭載台４０に搭載されたストッパ４１を用いて、落下する落錘体１１を被衝突部材への衝突の途中で強制的に停止する場合を例にとったが、本発明はこれに限定されるものではなく、ストッパ搭載台４０およびストッパ４１をいずれも設けずに落錘体１１を最後まで落下させることにより落錘体１１が有するエネルギーを被衝突部材への衝突に全て用いるようにしてもよい。
［演算装置３４］
初めに、衝撃試験を行うための事前準備を行う。 The device under test support 33 is configured as described above, and is disposed below the guide member 32, and supports the device under test 10 that the falling weight body 11 collides with in a vertical or arbitrary posture.
In this embodiment, the case where the falling weight body 11 is forcibly stopped in the middle of the collision with the colliding member using the stopper 41 mounted on the stopper mounting base 40 is taken as an example. The present invention is not limited to this, and the falling weight body 11 is dropped to the end without providing the stopper mounting base 40 and the stopper 41, so that the energy of the falling weight body 11 is applied to the impacted member. You may make it use all for a collision.
[Calculator 34]
First, prepare for the impact test.

演算装置３４は、落錘体１１に装着された加速度センサや、被試験体１０に装着されたひずみ計、さらにはロードセル３８が出力する測定値等といった各種の検出部材が出力する測定値を入力されて、演算を行うための装置である。 The arithmetic unit 34 inputs measurement values output by various detection members such as an acceleration sensor mounted on the falling weight body 11, a strain gauge mounted on the DUT 10, and measurement values output by the load cell 38. It is a device for performing calculations.

演算装置３４は、加速度センサやひずみ計等と配線（図示しない）により接続されており、これにより、実際に落下する落錘体１１から離れた位置に配置される。
本実施の形態で用いる落錘式衝撃試験機３０は、以上のように構成される。次に、本実施の形態の落錘体１１及び落錘式衝撃試験機３０を用いて被試験体１０の衝撃試験を行う状況を説明する。 The computing device 34 is connected to an acceleration sensor, a strain gauge, or the like by wiring (not shown), and is thereby arranged at a position away from the falling weight body 11 that actually falls.
The falling weight type impact tester 30 used in the present embodiment is configured as described above. Next, a situation in which an impact test is performed on the DUT 10 using the falling weight body 11 and the falling weight type impact test machine 30 according to the present embodiment will be described.

初めに、落錘体１１は、案内部材３２に設けられた図示しないストッパにより案内部材３２の下部に位置して停止している。この位置は、被試験体支持部３３のすぐ上方である。 First, the falling weight body 11 is stopped by being positioned below the guide member 32 by a stopper (not shown) provided on the guide member 32. This position is immediately above the device under test support 33.

落錘体１１がこの位置に存在する間に、被試験体支持部３３の所定の位置に、被試験体１０を所望の姿勢に配置しておく。
被試験体１０や落錘体１１の所定の位置に加速度センサやひずみ計等の検出部材を装着しておく。この検出部材は配線を介して演算装置３４に接続しておく。なお、図示しないが、落錘体１１と被試験体１０との衝突の状況を解析するために、被試験体１０の周囲の適宜箇所に、高速度光学撮影装置を複数台配置しておき、衝突時の被試験体１０をその周囲から撮影することが望ましい。 While the falling weight body 11 is present at this position, the DUT 10 is placed in a desired posture at a predetermined position of the DUT support portion 33.
Detection members such as an acceleration sensor and a strain gauge are attached to predetermined positions of the DUT 10 and the falling weight body 11. This detection member is connected to the arithmetic unit 34 via wiring. Although not shown, in order to analyze the state of collision between the falling weight body 11 and the DUT 10, a plurality of high-speed optical imaging devices are arranged at appropriate locations around the DUT 10, It is desirable to photograph the device under test 10 at the time of collision from its surroundings.

このようにして、事前準備を完了した後、落錘体１１の落下を行う。
はじめに、マグネット３１ａを下降させてマグネット装着板１８に吸着させる。そして、懸垂装置３１ｂによりマグネット３１ａを上昇させ、落錘体１１を所定の高さｈ（ｍ）まで上昇させる。衝突時の速度は√（２ｇｈ）により与えられるので、例えば衝突速度を５５ｋｍ／ｈとするには引き上げる高さｈを１１．９ｍとすればよい。 In this way, after the preliminary preparation is completed, the falling weight body 11 is dropped.
First, the magnet 31 a is lowered and attracted to the magnet mounting plate 18. Then, the magnet 31a is raised by the suspension device 31b, and the falling weight body 11 is raised to a predetermined height h (m). Since the speed at the time of the collision is given by √ (2 gh), for example, in order to set the collision speed to 55 km / h, the height h to be raised may be set to 11.9 m.

次に、この状態でマグネット３１ａの吸着を解放することにより、マグネット３１ａからマグネット装着板１８を離し、落錘体１１を初速零で、下方に配置された被試験体１０へ向けて自由落下させる。 Next, by releasing the adsorption of the magnet 31a in this state, the magnet mounting plate 18 is separated from the magnet 31a, and the falling weight body 11 is freely dropped toward the DUT 10 disposed below at an initial speed of zero. .

自由落下した落錘体１１は、落下開始時の所定の姿勢を維持しながら、安定して落下する。そして、落錘体１１は、被試験体１０に衝突速度√（２ｇｈ）で衝突する。
この衝突の際に、衝突により得られる加速度は加速度センサにより検出され、また荷重がロードセルにより検出され、さらにひずみがひずみゲージにより検出され、これらの検出値が演算装置２４に入力される。このようにして、上述した検出部材により各種のデータを採取する。また、被試験体１０の衝突時の変形状況を複数の方向から高速度光学撮影装置により撮影する。これらのデータに基づいて被試験体１０の衝突時の変形状況等を解析する。 The falling weight body 11 that has fallen freely falls stably while maintaining a predetermined posture at the start of dropping. The falling weight body 11 collides with the DUT 10 at a collision speed √ (2gh).
In this collision, the acceleration obtained by the collision is detected by the acceleration sensor, the load is detected by the load cell, the strain is further detected by the strain gauge, and these detected values are input to the arithmetic unit 24. In this way, various data are collected by the detection member described above. Further, the deformation state at the time of collision of the DUT 10 is photographed by a high-speed optical photographing apparatus from a plurality of directions. Based on these data, the deformation state at the time of collision of the DUT 10 is analyzed.

このようにして、本実施の形態では、落錘体１１を、所定の高さから落下させて下方に配置された被試験体１０に衝突させることによって、衝突時における被試験体１０の各部の破壊状況を演算装置３４により解析することにより、被試験体１０の衝撃試験を行う。 In this way, in the present embodiment, the falling weight body 11 is dropped from a predetermined height and collided with the DUT 10 disposed below, so that each part of the DUT 10 at the time of the collision is By analyzing the destruction state by the arithmetic unit 34, an impact test of the device under test 10 is performed.

このようにして行われる落錘式衝撃試験の際、本実施の形態の落錘体１１は以下に列記する効果を奏する。
（ｉ）落錘体１１を構成する、被試験体１０に衝突する衝突部１３を、ローラ１７ａ〜１７ｄを備える支持部１２の下部に分けて配置するので、非特許文献４により開示された落錘体よりも、衝突部１３から支持部１２に伝搬される衝撃荷重を低減できるので落錘体１１の延命を図ることができるとともに、衝突時に最も負荷がかかる衝突部１３に損傷が生じた場合にも衝突部１３のみ交換すればよいので、試験コストを低減できる。
（ｉｉ）板材１４ａ、１４ｂにおける衝突部１３との間に鉛直方向への隙間を有する部分（領域Ｂ、Ｃ）に、支持部１２の水平方向の外部に向かうにつれて鉛直方向への開口量が増加する形状を有する貫通孔２０が穿設される。このため、被試験体１０との衝突時には、支持部１２には衝突部１３と接続する接続部１９からは上方への反力が作用する一方、軌道に沿わせる案内機構である端板１５やローラ１７からは下方へ落ちる慣性力が作用する。この相対する力の作用によって、支持部１２のうち接続部１９の外縁部近傍、すなわち図２の領域Ａ−Ｂの境界近傍、ならびに領域Ａ−Ｃの境界近傍には非常に大きな応力が作用し、接続部１９の外縁近傍より支持部１２の水平方向の外側の部位が下方へたわむ変形を生じ、支持部１２が損傷する。本実施の形態によれば、支持部１２に貫通孔２０を設けることにより、上述した相対する力の作用によって支持部１２の領域ＢおよびＣに生じる応力が水平方向について略均等化され、支持部１２の損傷を抑制できる。 In the drop weight impact test performed in this manner, the drop weight body 11 of the present embodiment has the effects listed below.
(I) Since the colliding part 13 which collides with the DUT 10 constituting the falling weight body 11 is arranged separately at the lower part of the support part 12 including the rollers 17a to 17d, the falling part disclosed in Non-Patent Document 4 is provided. When the impact load propagated from the collision portion 13 to the support portion 12 can be reduced as compared with the weight body, the life of the falling weight body 11 can be extended, and the collision portion 13 to which the load is most applied during the collision is damaged. In addition, since only the collision part 13 has to be replaced, the test cost can be reduced.
(Ii) The opening amount in the vertical direction increases toward the outside in the horizontal direction of the support portion 12 in the portions (regions B and C) having a gap in the vertical direction between the collision portions 13 in the plate members 14a and 14b. A through-hole 20 having a shape is formed. For this reason, at the time of collision with the device under test 10, the support portion 12 receives an upward reaction force from the connection portion 19 connected to the collision portion 13, while the end plate 15, which is a guide mechanism along the track, An inertial force that falls downward acts from the roller 17. Due to the action of this opposing force, a very large stress acts on the support portion 12 in the vicinity of the outer edge portion of the connection portion 19, that is, in the vicinity of the boundary of the region AB in FIG. 2 and in the vicinity of the boundary of the region AC. Further, the horizontal outer portion of the support portion 12 is deformed to bend downward from the vicinity of the outer edge of the connection portion 19 and the support portion 12 is damaged. According to the present embodiment, by providing the through hole 20 in the support portion 12, the stress generated in the regions B and C of the support portion 12 by the action of the opposing forces described above is substantially equalized in the horizontal direction, and the support portion 12 damages can be suppressed.

なお、本実施の形態では、貫通孔２０の頂点のうちで支持部１２の内部側に位置する頂点が、接続部１９の外縁の真上に位置することとしているが、必ずしも正確に真上に位置する必要はなく、多少は左右にずれて位置しても問題ない。かかる観点から、貫通孔２０は接続部１９の外縁部の鉛直上方位置の近傍を含む位置に、設けられることが好ましい。より好ましくは、接続部１９の外縁部近傍より支持部１２の水平方向の外側へ向けて配置することが好ましい。 In the present embodiment, of the vertices of the through hole 20, the vertex located on the inner side of the support portion 12 is located directly above the outer edge of the connection portion 19. It does not need to be positioned, and there is no problem even if it is shifted slightly from side to side. From this viewpoint, it is preferable that the through hole 20 is provided at a position including the vicinity of the vertical upper position of the outer edge portion of the connection portion 19. More preferably, it is preferable to dispose from the vicinity of the outer edge portion of the connection portion 19 toward the outer side in the horizontal direction of the support portion 12.

このため、貫通孔２０の形状は、本実施の形態により示した三角形状に限定されるものではなく、四角形状や略楕円状等の適宜形状であってよい。貫通孔２０は、支持部１２の水平方向の外部に向かうにつれて鉛直方向の開口量が増加する形状を有することが、望ましい。また、貫通孔２０は、支持部１２の水平方向に対称に配置することが好ましい。さらに、貫通孔２０は、支持部１２の水平方向の中央を挟んで左右に各１つずつでも良いし、適宜片側に複数個ずつ配置するようにしてもよい。
（ｉｉｉ）支持部１２の水平方向の内部（領域Ａ）に、衝突部１３と接続するための接続部１９を有するとともに、支持部１２の水平方向の外部（領域Ｂ、Ｃ）に、衝突部１３との間に鉛直方向への距離がｄ_２である隙間を有する。このため、支持部１２の水平方向の外部（領域Ｂ、Ｃ）が衝突により下方へ撓んでも、撓んだこの部分が衝突部１３に干渉することを防止でき、これにより、支持部１２の損傷を抑制することができる。したがって、落錘体１１の延命を図ることができる。 For this reason, the shape of the through hole 20 is not limited to the triangular shape shown in the present embodiment, and may be an appropriate shape such as a rectangular shape or a substantially elliptical shape. It is desirable that the through hole 20 has a shape in which the opening amount in the vertical direction increases toward the outside of the support portion 12 in the horizontal direction. The through holes 20 are preferably arranged symmetrically in the horizontal direction of the support portion 12. Furthermore, one through hole 20 may be provided on each of the left and right sides of the center of the support portion 12 in the horizontal direction, or a plurality of through holes 20 may be arranged on one side as appropriate.
(Iii) The connecting portion 19 for connecting to the collision portion 13 is provided in the horizontal direction (region A) of the support portion 12 and the collision portion is provided outside the support portion 12 in the horizontal direction (regions B and C). distance in the vertical direction between 13 having a gap is d _2. For this reason, even if the outside in the horizontal direction of the support portion 12 (regions B and C) is bent downward due to a collision, the bent portion can be prevented from interfering with the collision portion 13. Damage can be suppressed. Therefore, the life of the falling weight body 11 can be extended.

このようにして、本実施の形態の落錘体１１は、非特許文献４により開示された発明における落錘体よりも、延命を図ることができるので、衝撃試験コストの上昇や落錘衝撃試験機３０の稼働率の低下をいずれも抑制することが可能となる。これにより、大型の落錘体１１を落下させることにより衝突安全性が要求される車両部品に対して行う衝撃試験において落錘体１１の耐久性を高めて、この衝撃試験の実用性を高めることができる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２を説明する。なお、以降の説明では上述した実施の形態１と相違する部分を説明し、共通する部分については同一の符号を用いることにより重複する説明を省略する。 In this way, the weight drop body 11 of the present embodiment can prolong the life compared to the weight drop body in the invention disclosed in Non-Patent Document 4, so that the impact test cost increases and the weight drop impact test. Any reduction in the operating rate of the machine 30 can be suppressed. Thereby, the durability of the drop weight body 11 is enhanced in an impact test performed on a vehicle component that requires collision safety by dropping the large drop weight body 11, and the practicality of the impact test is enhanced. Can do.
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described. In the following description, portions that are different from the above-described first embodiment will be described, and overlapping descriptions will be omitted by using the same reference numerals for common portions.

図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれ本実施の形態の落錘体１１−５、１１−６の上面図である。
本実施の形態の落錘体１１−５、１１−６が実施の形態１の落錘体１１〜１１−４と本質的に相違するのは、支持部１２−１が、実施の形態１のように所定距離だけ離間して対向配置された２枚の略矩形の板材１４ａ、１４ｂの組み合わせにより略直方体に構成されるのではなく、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、所定距離だけ離間して対向配置された２枚の略矩形の板材１４ａ、１４ｂを組み合わせた直方体４２を、複数組（図示例では２組）所定の傾斜角度で交差配置するとともに、二つの直方体４２の下面に両者に接合される取付け板４３を配置する点である。この取付け板４３を介して、衝突部１３は支持部１２−１にボルト等を用いて締結等により脱着自在に固定される。 FIGS. 6A and 6B are top views of the falling weight bodies 11-5 and 11-6 of the present embodiment, respectively.
The falling weight bodies 11-5 and 11-6 of the present embodiment are essentially different from the falling weight bodies 11 to 11-4 of the first embodiment because the support portion 12-1 is the same as that of the first embodiment. As shown in FIG. 6 (a) and FIG. 6 (b), it is not configured in a substantially rectangular parallelepiped shape by a combination of two substantially rectangular plate members 14a and 14b arranged opposite to each other by a predetermined distance. A plurality of sets (two sets in the illustrated example) of rectangular parallelepipeds 42, which are two opposing rectangular plates 14a and 14b arranged opposite to each other by a predetermined distance, are arranged at a predetermined inclination angle, and two rectangular parallelepipeds The attachment plate 43 joined to both is arranged on the lower surface of 42. Through this mounting plate 43, the collision part 13 is fixed to the support part 12-1 in a detachable manner by fastening or the like using bolts or the like.

取付け板４３の形状は、四角形等の多角形や円形等の適宜形状とすればよい。また、本実施の形態では、２組の直方体４２にそれぞれ互いに係合し合うための切欠きを設けておき、これらの切欠きを介して２組の直方体４２を所定の交差角度（図示例では４５度）で交差配置するが、この形態に限定されるものではなく、適宜手法により２組の直方体４２を所定の交差角度で交差配置すればよい。 The shape of the mounting plate 43 may be an appropriate shape such as a polygon such as a quadrangle or a circle. Further, in the present embodiment, notches for engaging each other with the two sets of rectangular parallelepipeds 42 are provided, and the two sets of rectangular parallelepipeds 42 are connected to each other with a predetermined crossing angle (in the illustrated example). However, the present invention is not limited to this configuration, and two sets of rectangular parallelepipeds 42 may be crossed at a predetermined crossing angle by an appropriate method.

なお、図６（ａ）の落錘体１１−５と、図６（ｂ）の落錘体１１−６との相違点は、支持部１２−１に対する衝突部１３の取付け方向が９０度相違する点である。
各直方体４２の側面には、それぞれ、ローラ１７ａ、１７ｂが装着され、一方の直方体４２に設けられたローラ１７ａ，１７ｂは軌道３２ａ、３２ｂに係合し、他方の直方体４２に設けられたローラ１７ａ、１７ｂは新たに追加して設けられた軌道３２ａ、３２ｂに係合する。 The difference between the falling weight body 11-5 in FIG. 6A and the falling weight body 11-6 in FIG. 6B is that the mounting direction of the collision portion 13 with respect to the support portion 12-1 is 90 degrees different. It is a point to do.
Rollers 17a and 17b are mounted on the side surfaces of each rectangular parallelepiped 42, the rollers 17a and 17b provided on one rectangular parallelepiped 42 engage with the tracks 32a and 32b, and the rollers 17a provided on the other rectangular parallelepiped 42. , 17b engage with newly added tracks 32a, 32b.

本実施の形態によれば、２つの直方体４２を図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すようにＸ字型に組み合わせ、四点で軌道３２ａ、３２ａ、３２ｂ、３２ｂに係合するので、落下中及び被試験体１０に衝突した後の跳ね返り時における落錘体１１−１の姿勢をさらに安定化することができる。 According to the present embodiment, the two rectangular parallelepipeds 42 are combined in an X shape as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) and engaged with the tracks 32a, 32a, 32b, 32b at four points. Further, the posture of the falling weight body 11-1 during the fall and at the time of rebounding after colliding with the DUT 10 can be further stabilized.

また、本実施の形態では、支持部１２−１と衝突部１３とを脱着自在に固定するので、衝突部１３を重量が異なる他の衝突部１３−１に交換することにより、落錘体の質量を容易に変更することができ、試験条件の変更に柔軟かつ迅速に対応することができる。 Moreover, in this Embodiment, since the support part 12-1 and the collision part 13 are fixed so that attachment or detachment is possible, by replacing | exchanging the collision part 13 for the other collision part 13-1 from which weight differs, a fallen weight body is changed. The mass can be easily changed, and the test conditions can be flexibly and quickly changed.

なお、本実施の形態では、２つの直方体４２を２組以上交差配置した場合を例にとったが、これとは異なり、２つの直方体４２を２組以上平行配置して支持部を構成するようにしてもよい。 In this embodiment, two or more sets of two rectangular parallelepipeds 42 are crossed and arranged as an example. However, unlike this, two or more sets of two rectangular parallelepipeds 42 are arranged in parallel to form the support portion. It may be.

実施の形態１の落錘体を用いて、落錘式衝撃試験機により自動車部品であるクラッシュボックスの衝撃試験を行う状況を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the condition which uses the falling weight body of Embodiment 1, and performs the impact test of the crash box which is a motor vehicle part with a falling weight type impact tester. 実施の形態１の落錘体の三面図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は図２（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面図である。It is a three-plane figure of the falling weight body of Embodiment 1, Fig.2 (a) is a top view, FIG.2 (b) is a front view, FIG.2 (c) is DD sectional drawing in FIG.2 (b). is there. 実施の形態１の落錘体の変形例の三面図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は正面図、図３（ｃ）は図３（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面図である。FIGS. 3A and 3B are three views of a variation of the falling weight body according to the first embodiment, in which FIG. 3A is a top view, FIG. 3B is a front view, and FIG. 3C is a DD in FIG. It is sectional drawing. 図４（ａ）および図４（ｂ）は、いずれも、実施の形態１の落錘体の他の変形例の正面図である。FIGS. 4A and 4B are front views of other modified examples of the falling weight body according to the first embodiment. 実施の形態１の落錘体のさらに他の変形例の三面図であり、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は正面図、図５（ｃ）は図５３（ｂ）におけるＤ−Ｄ断面図である。It is a three-view figure of the further another modification of the falling weight body of Embodiment 1, Fig.5 (a) is a top view, FIG.5 (b) is a front view, FIG.5 (c) is FIG.53 (b). It is DD sectional drawing. 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、いずれも、実施の形態２の落錘体の上面図である。FIGS. 6A and 6B are both top views of the falling weight body according to the second embodiment. 非特許文献４により開示された従来の衝撃試験機を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the conventional impact tester disclosed by the nonpatent literature 4.

符号の説明Explanation of symbols

１０クラッシュボックス
１１落錘体
１２，１２−１支持部
１３、１３−１衝突部
１４ａ、１４ｂ板材
１４ｃ補強用角管
１５ａ、１５ｂ端板
１６天板
１７ａ〜１７ｄローラ
１８マグネット装着板
１９接続部
２０貫通孔
２１取り付け板
３０落錘式衝撃試験機
３１落下機構
３１ａマグネット
３１ｂ懸垂装置
３２案内部材
３２ａ、３２ｂ軌道
３３被試験体支持部
３４演算装置
３４ａ配線
３６基礎
３７ロードセル搭載台
３８ロードセル
３９被試験体搭載台
４０ストッパ搭載台
４１ストッパ
４２直方体
４３取り付け板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Crash box 11 Falling weight body 12, 12-1 Support part 13, 13-1 Colliding part 14a, 14b Plate material 14c Reinforcing square tube 15a, 15b End plate 16 Top plate 17a-17d Roller 18 Magnet mounting plate 19 Connection part 20 Through hole 21 Mounting plate 30 Drop weight tester 31 Drop mechanism 31a Magnet 31b Suspension device 32 Guide members 32a and 32b Track 33 Test object support 34 Computing device 34a Wiring 36 Base 37 Load cell mounting base 38 Load cell 39 Test object Mounting base 40 Stopper mounting base 41 Stopper 42 Cuboid 43 Mounting plate

Claims

下方へ向けて走行するための走行機構を備える支持部と、該支持部の下部に配置されて下方に配置される車両部品に衝突する衝突部とを備え、前記支持部は、該支持部と前記衝突部とが接触する接続部の外縁の鉛直上方の近傍を含む位置に設けられる貫通孔を有することを特徴とする衝撃試験用落錘体。 A support unit including a traveling mechanism for traveling downward; and a collision unit disposed below the support unit and colliding with a vehicle component disposed below, the support unit including the support unit and vertically upward impact test drop weight body, characterized in Rukoto which having a through hole provided at a position including the vicinity of the outer edge of the connecting portion and the collision portion are in contact.

前記貫通孔は、前記接続部の外縁の鉛直上方の近傍を含む位置から前記支持部の水平方向の外部へ向けて、設けられる請求項１に記載された衝撃試験用落錘体。 2. The impact test drop weight body according to claim 1 , wherein the through hole is provided from a position including a vicinity of a vertically upper portion of an outer edge of the connection portion toward a horizontal outside of the support portion.

前記貫通孔は、前記支持部の水平方向の外部に向かうにつれて鉛直方向への開口量が増加する形状を有する請求項１又は請求項２に記載された衝撃試験用落錘体。 The falling weight body for impact tests according to claim 1 or 2 , wherein the through hole has a shape in which an opening amount in a vertical direction increases as it goes outward in a horizontal direction of the support portion.

前記接続部は、前記支持部の下方へ向けて突出して設けられる請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された衝撃試験用落錘体。 The impact connection drop weight body according to any one of claims 1 to 3 , wherein the connection portion is provided so as to protrude downward from the support portion.

前記接続部の水平方向への寸法は、前記衝突部の水平方向への寸法よりも小さい請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載された衝撃試験用落錘体。 The falling weight body for impact testing according to any one of claims 1 to 4 , wherein a dimension of the connecting portion in the horizontal direction is smaller than a dimension of the collision portion in the horizontal direction.

前記支持部は、所定距離だけ離間して配置された２枚の略矩形の板材の組み合わせにより直方体状に、又は、１枚の略矩形の板材により、構成される請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された衝撃試験用落錘体。 The support portion is in a rectangular parallelepiped shape by the combination of two substantially rectangular plate members spaced apart by a predetermined distance, or by one substantially rectangular plate member, claims 1 to 5, constituted The falling weight body for impact tests described in any one of the above.

前記支持部は、所定距離だけ離間して対向配置される２枚の略矩形の板材の組み合わせを、複数組交差配置または複数組平行配置することにより、又は、略矩形の板材を複数枚交差配置または複数枚平行配置することにより構成される請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された衝撃試験用落錘体。 The support portion is formed by arranging a plurality of sets of substantially rectangular plate members arranged opposite each other by a predetermined distance, or by arranging a plurality of sets of substantially rectangular plate members in a crossing manner. Or the falling weight body for impact tests described in any one of Claim 1-5 comprised by arrange | positioning two or more sheets in parallel.

前記支持部は、前記衝突部と一体に、又は該衝突部と脱着自在に設けられる請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載された衝撃試験用落錘体。 The impact test drop weight body according to any one of claims 1 to 7 , wherein the support portion is provided integrally with the collision portion or detachable from the collision portion.