(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両衝突をシミュレートするスレッド試験装置であって、
前記装置は、スレッド台車（１１）と試験バック（１５）とを有し、
前記スレッド台車（１１）は、試験軸（１４）に沿って直線運動するよう取り付けられ、
前記試験バック（１５）は、前記台車（１１）に対して案内運動するよう前記台車（１１）に取り付けられた第１の構造体（１６）を含み、
前記試験バック（１５）が、前記台車（１１）に取り付けられた第２の構造体（１７）をさらに含み、
前記第１の構造体（１６）は、前記案内運動の間に、前記第２の構造体（１７）に対して相対的に動くように構成され、
前記第１の構造体（１６）は、前記台車（１１）に対して、回動可能に案内運動するよう、前記台車（１１）に回動可能（２５）に取り付けられていることを特徴とする、スレッド試験装置。
【請求項２】
前記第１の構造体（１６）は、前記台車（１１）が前記試験軸（１４）に沿って所定の点を通過すると、前記第２の構造体（１７）に対して動くように構成されている、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の構造体（１６）は、前記台車（１１）が減速すると、前記第２の構造体（１７）に対して動くように構成されている、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記案内運動を引き起こし、それによって、前記第２の構造（１７）に対して前記第１の構造体（１６）を動かすのに有効な方法で、前記台車（１１）を減速させるように構成された作動ブレーキ（３９，３０）をさらに含む、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記作動ブレーキは、ストップ部材（３９）と作動部材（３０）とを含み、
前記ストップ部材（３９）は、前記台車（１１）から離れており、前記試験軸（１４）に対して少なくとも最初に固定された位置に取り付けられ、
前記作動部材（３０）は、前記台車（１１）によって支持され、前記第１の構造（１６）と機械的に接続され、
前記ストップ部材（３９）は、前記台車（１１）が前記所定の点を通過すると、前記作動部材（３０）と係合し、それによって、前記台車（１１）に対して前記作動部材（３０）を動かすことにより、前記台車（１１）と前記第２の構造（１７）とに対して前記第１の構造（１６）を動かすように配置されている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記ストップ部材（３９）は、前記作動部材（３０）と係合すると、前記試験軸（１４）に対してエネルギー吸収運動をするように取り付けられている、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記作動部材（３０）は、前記試験軸（１４）に略平行な方向に、前記台車（１１）に対して直線運動するように取り付けられている、請求項５または６に記載の装置。
【請求項８】
前記作動部材（３０）は、前記試験軸（１４）に対して間隔を空けて、前記台車（１１）の片側に取り付けられている、請求項５〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記作動部材（３０）は、前記台車（１１）によって支持される細長い案内部材（２８）内に摺動可能に受け入れられる、請求項５〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記作動部材（３０）は、機械的な連結機構（３２）を介して、前記第１の構造体（１６）に接続されている、請求項５〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの追加のブレーキ（３８）をさらに含み、前記追加のブレーキ（３８）はそれぞれ、前記作動ブレーキ（３０、３９）とは関係なく、前記台車（１１）を減速させるよう構成されている、請求項４〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２の構造体（１７）は、前記台車（１１）に対して固定位置に取り付けられている、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記試験バック（１５）は、自動車（１）の車室（４）を表わすよう構成されている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記試験バック（１５）は、前記試験バックが表す前記車室（４）の長手軸（２２）が、前記試験軸（１４）に対して鋭角（θ）を成すように、前記台車（１１）に取り付けられている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第２の構造体（１７）は、車両シート（２０）および／または車両ドア（２１）を含んでいる、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記第１の構造体（１６）は、車両のダッシュボードまたはインストルメントパネル（１８）および／または車両のＡピラー（１９）を含んでいる、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突模擬試験に関し、より詳細には、自動車衝突をシミュレートするスレッド試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
制御された試験環境において車両事故の動的状態を再現するために、車両全体の衝突試験が以前から提案され、実際に今でも広く使われている。これらの試験は、自動車のほぼ完全な破壊を伴い、それゆえに、これらのテストは実行するのに手間と費用がかかる。また、乗員の動きと車両構造とを試験間で比較可能にするために、工学的解析には、一般に、複数の試験を実施する必要があり、それによって、何台かの車両を破壊しなければならない。この種の車両全体衝突試験は依然として重要ではあるが、制御された環境において実車衝突試験の状態をシミュレートするための、いわゆるスレッド試験を用いることが一般的になってきている。
【０００３】
スレッド試験の特に有利な点は、実際の車両を破壊する必要がなく、より容易に繰り返して、かつ大幅にコスト削減して実施できることである。典型的には、自動車の模擬乗員区画（一般に、「車両バック（ｖｅｈｉｃｌｅ  ｂｕｃｋ）」と称される）が、試験スレッド台車に取り付けられる。次に、バックとスレッド台車は、特定の車両衝突シナリオを表す減速を受ける。この制御された減速は、一般に、スレッドパルスと称され、実際の実車衝突試験から得られた加速度計データからモデル化される。
【０００４】
現在のスレッド試験装置および対応する試験方法は、車両構造の変形または乗員区画（すなわち、車室空間）への侵入は起こらないという前提条件に制限されている。この前提条件の実際的な影響は、ある特定の衝突シナリオにおいては、スレッド試験方法が誤った衝突データを提供し得るということである。したがって、車両室への侵入をシミュレート可能なスレッド試験装置および対応する試験方法を提供する必要がある。
【０００５】
車の全幅の１／３以下が、障害物などの他の物体と衝突することに関係する乗用車の正面衝突は、一般に、「小オーバーラップ」（または「オフセット」）衝突と定義される。このような衝突の結果、多くの場合、車構造体は激しく変形し、道路の端側の乗員が重症を負う。実際、乗用車内で安全ベルトによって抑制された乗員に関わる、正面衝突事故の全ての死亡事故のうち約２５％が、この種の小オーバーラップ衝突であり、これらは、時速６０ｋｍを超えた制限速度で走行中によく起こることが判明している。
【０００６】
車両の幅と障害物との間のより大きなオーバーラップ（例えば、車幅の１／３から１／２）に関係する正面衝突の状況においては、車両構造は、通常、小オーバーラップの場合と比較して、それほど変形しない。これは、荷重の分散面積がより大きくなるからであり、また、現代の乗用車は、標準的な衝突試験からのデータに応じて設計されていることから、一般に、この荷重状況に最適化されているからである。
【０００７】
小オーバーラップ衝突の場合のように、乗用車の長手方向の負荷伝達構造体が、衝突時に障害物と完全に衝突せず、その結果、車両構造体が乗員の近くで変形する場合には、車室侵入により乗員が損傷する危険性がかなり高まる。この種の道路の端側の衝撃では、乗員の前方の車構造体が、車室に対して内側に移動し始め、道路の端側の車輪に接触する車の下側のＡピラー、続いて、上側のＡピラー、クロスビーム（ｃｒｏｓｓ  ｂｅａｍ）、ダッシュボードが車室に侵入する。クロスビームまたはダッシュボードに接続されたハンドルは、長手方向内側、垂直方向上向きおよび横向きに移動して区画に入る。ダッシュボードの侵入とは、典型的には、ダッシュボードが、車両の反対側でＡピラーに対して回転するような状態である。現在、この種の車室侵入シナリオについての状態を確実にシミュレートできるスレッド試験装置または方法はない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、車両衝突をシミュレートする、改良されたスレッド試験装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によると、車両衝突をシミュレートするスレッド試験装置が提供される。上記装置は、スレッド台車と試験バックを有し、上記スレッド台車は、試験軸に沿って、直線移動するよう取り付けられ、上記試験バックは、上記台車に対して案内移動されるよう台車に取り付けられた第１の構造体を含み、上記装置は、試験バックが、台車に取り付けられた第２の構造体をさらに含むことを特徴とする装置であり、第１の構造体は、上記案内運動の間に第２の構造体に対して動くよう構成されている。
【００１０】
好ましくは、第１の構造体は、台車が試験軸に沿って所定の点を通過すると、第２の構造体に対して動くよう構成されている。
【００１１】
有利には、第１の構造体は、台車が減速すると、第２の構造体に対して動くよう構成されている。
【００１２】
好都合には、第１の構造体は、上記案内運動の間に、相互に順次に動くよう構成された複数の別個の部品を備えてもよい。
【００１３】
有利には、装置は、上記案内運動を引き起こし、それによって、第２の構造体に対して第１の構造体を動かすのに有効な方法で、台車を減速させるよう構成された作動ブレーキをさらに含んでいる。
【００１４】
好ましくは、上記作動ブレーキは、ストップ部材と作動部材とを含む。ストップ部材は、台車から離れており、上記試験軸に対して少なくとも最初に固定された位置に取り付けられ、作動部材は、台車によって支持され、第１の構造体と機械的に接続されている。この場合、ストップ部材は、台車が上記所定の点を通過すると、作動部材と係合し、それによって、台車と第２の構造体とに対して上記第１の構造体を動かすことにより、台車に対して作動部材を動かすよう配置されている。
【００１５】
好都合には、上記ストップ部材は、作動部材と係合すると、上記試験軸に対してエネルギー吸収運動をするよう取り付けられている。
【００１６】
有利には、上記作動部材は、上記試験軸に略平行な方向に、上記台車に対して直線運動するよう取り付けられている。
【００１７】
好都合には、上記作動部材は、試験軸に対して間隔を空けて、台車の片側に取り付けられている。
【００１８】
好ましくは、作動部材は、台車によって支持される細長い案内部材内に摺動可能に受け入れられる。
【００１９】
有利には、上記作動部材は、機械的な連結機構を介して、上記第１の構造体に接続されている。
【００２０】
好都合には、装置は、少なくとも１つの追加のブレーキをさらに含み、上記追加のブレーキはそれぞれ、作動ブレーキとは関係なく、台車を減速させるよう構成されている。
【００２１】
好ましくは、第１の構造体は、台車に対して、回動可能に案内運動するよう、台車に回動可能に取り付けられている。
【００２２】
有利には、第２の構造体は、台車に対して固定位置に取り付けられている。
【００２３】
好都合には、試験バックは、自動車の車室を表わすよう構成されている。
【００２４】
好ましくは、試験バックは、試験バックが表す車室の長手軸が、試験軸に対して鋭角を成すように、台車に対して取り付けられている。
【００２５】
第２の構造体は、車両シートおよび／または車両ドアを含んでもよい。
【００２６】
第１の構造体は、車両のダッシュボードまたはインストルメントパネルおよび／または車両のＡピラーを含んでもよい。
【００２７】
本発明をより容易に理解し得るように、および本発明のさらなる特徴を理解し得るように、添付の図面を参照しつつ、実施例として、本発明の実施形態を次に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】障害物とのオフセット正面衝突に関する、上から見た自動車の構造を示した概略図である。
【図２】本発明の一実施形態によるスレッド試験装置を示す概略的な斜視図である。
【図３】時間に対する力のプロット図であり、図２の構成のスレッド台車が使用中に減速する個別の段階を示している。
【図４】本発明によるスレッド試験装置の上からの平面図であり、減速力が加わる前の装置のスレッド台車を示している。
【図５】図４の図とほぼ同じ図であるが、試験中の次の位置における装置を示している。
【図６】図５の図とほぼ同じ図であるが、試験中の別の次の位置における装置を示している。
【図７】図６の図とほぼ同じ図であるが、試験中の別の次の位置における装置を示している。
【図８】時間に対する速度のプロット図であり、スレッド試験装置についての減速曲線を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に、図面についてより詳細な考察を加える。図１は、衝撃物２との正面衝突に関する、自動車１を上から見た構造を示している。矢印３で全体的に示されている方向に、障害物に向かって前方向に走行しているときに、障害物２と衝突した直後の車両１が示されている。理解されるように、障害物と車両との間のオーバーラップｘは、車両の全幅ｗよりもかなり小さい。さらに、オーバーラップｘは、実際には、１／３ｗよりも小さい。これは、図１で示された衝突が、上述の種類の「小オーバーラップ」（または「小オフセット」）衝突に分類されることを意味する。
【００３０】
図１で示されているように、車両１と障害物２とが衝突することによって、車両構造の正面領域が変形するので、障害物が車両の車室領域４に侵入する。より詳細には、障害物２が侵入することによって、衝突の側にある運転者または前座席の乗員６に対して、ダッシュボードまたはインストルメントパネルが車室の内側に移動する。ダッシュボードまたはインストルメントパネルの元々の変形前の位置が、図１で線７によって概略的に表されている。一方、線８は、ダッシュボードの変形後の位置を表している。図で見られるように、ダッシュボードまたはインストルメントパネルは、衝突の側にある運転者または乗員６の方へ大きく移動し、実際には、車両の反対側にある車両のＡピラー領域９まわりに回動して移動する。
【００３１】
もちろん、車両１が障害物２と正面衝突すると、車両を減速させる効果があり、それゆえに、運転者または乗員６を、慣性によって、車両構造に対して前方に移動させる。より詳細には、障害物との衝突のオフセット特性ゆえに、運転者または乗員６は、走行方向３に対して鋭角θを成す移動軸１０によって表される方向に、前方へ強く押される。
【００３２】
本発明の装置は、図１で表された衝突のシナリオをシミュレートするよう設計されている。
【００３３】
図２は、本発明による装置を概略的に示している。装置は、矩形形状の略平坦な支持面１２を画定するスレッド台車１１を含んでいる。台車１１は、試験軸１３を決める試験軌道（図２では図示せず）に沿って直線的な摺動運動をするよう取り付けられている。スレッド台車１１は、矢印１４で示された方向に、制御された試験速度で試験軌道に沿って駆動するよう構成されている。
【００３４】
試験バック１５が、台車１１の支持面１２に取り付けられている。試験バック１５は、自動車１の車室４を表わすよう構成されている。したがって、試験バックの正確な形状および構成は、模擬衝突試験が実施される、車両の種類（例えば、特定の製造およびモデル）によることが理解されよう。
【００３５】
試験バック１５は、２つの別個の構造、すなわち第１の構造体１６と第２の構造体１７とを備えている。図２で示された特定の実施形態では、第１の構造体１６は、特定の種類の試験車両を表すＡピラー１９と組み合わさったダッシュボードまたはインストルメントパネル１８の形態を取るよう構成されている。Ａピラーは、ダッシュボード１８の一端に固定されている。図２で示された実施形態の第２の構造体１７は、試験車両を表す運転席２０と隣接する運転席側のドア２１の形態を取るよう構成されている。
【００３６】
図２では、車室の長手軸２２が、台車１１が駆動される試験軸１３に対して鋭角θを成すようにして、第１および第２の構造体１６、１７を相互に配置し、自動車の車室４を表していることに留意されたい。したがって、台車と試験バック１５とが、試験軌道に沿って矢印１４で示された方向に駆動され、障害物と衝突する車両をシミュレートするように減速されると（以下により詳細に説明する態様で）、座席２０に着座した衝突試験ダミー（図２では図示せず）が、慣性力によって、試験軸１３にほぼ平行な方向で、試験バック１５に対して、全体に前方に移動させられる。このように、ダミーは、車室の長手軸２２と鋭角θを成す方向に移動する。したがって、長手軸２２が試験軸１３に対して鋭角θを成すように試験バック１５を配置することは、図１で示されているように、車両１の車室４に対して車両の乗員６が斜めに移動することをシミュレートするのに効果的であることが理解されよう。
【００３７】
第１および第２の構造体１６、１７が台車１１に取り付けられる態様が異なることに留意することは重要である。第２の構造体１７は、台車に対して固定位置をとるように、台車１１に固定して取り付けられている。それゆえに、図２で示された特定の実施形態では、座席２０とサイドドア２１は、支持面１２上の固定位置に取り付けられている。それに対して、第１の構造体１６は、台車に対して、それゆえに固定された第２の構造体１７に対しても、案内された動きをするよう台車１１に取り付けられている。図２で示された実施形態では、第１の構造体１６は、以下により詳細に説明するように、台車に対して回動するよう案内された動きをするために、台車１１に回動可能に取り付けられている。図２は、衝突または衝撃前の車両室４の正常な状態を表す、初期位置にある第１の構造体１６のダッシュボード１８とＡピラー１９とを示していることが理解されよう。
【００３８】
図２で示されているように、Ａピラー１９とは反対のダッシュボード１８の端部は、支持フレーム２３に取り付けられている。支持フレーム２３は、一般に台車の支持面１２に隣接するが、支持面１２の上方にわずかに間隔を空けた、細長い剛性の駆動梁２４を備えている。支持フレーム２３は、第１の回転軸２５を介して、直立の支持ブラケット２６に回動可能に取り付けられている。支持ブラケット２６は、第２の構造体１７のドア２１から離れて、台車の側縁部２７に沿って、支持面１２に固定して取り付けられている。それゆえに、ダッシュボード１８と、取り付けられたＡピラー１９とは、垂直回動軸２７まわりに回動運動するよう、台車１１に取り付けられている。垂直軸２７は、模擬衝突の側にあるＡピラー１９に対して、車両室の反対側にあるＡピラーの想定位置に対応するよう位置決めされている。以下により詳細に説明するように、図１で示された位置７から位置８へのダッシュボードの回動運動をシミュレートするために、第１のバック構造体１６は、図２で示された初期位置から衝突位置へ駆動されるよう配置されている。
【００３９】
台車１１は、台車の側縁部２７に対して間隔を空けて取り付けられた細長い案内チャネル２８を組み込んでいる。案内チャネルは、試験軸１３に平行である。図２で示された実施形態では、案内チャネルは、１組の間隔の空いた支持梁２９によって支持されている。案内チャネルは、台車に対向した側に沿って開口し、図２で示された実施形態では、略Ｃ字状の断面形状を有している。
【００４０】
細長く、好ましくは中空のピストン３０の形状の作動部材が、案内チャネル２８内に密接な滑りばめとして受け入れられる。ピストンの後端部３１は、第２の回転軸３３を介して、連結アーム３２の一端に接続されている。連結アーム３２の反対側の端部は、第３の回転軸３４を介して、駆動梁２４の後端部に接続されている。それゆえに、案内チャネル２８内でのピストン３０の後方運動は、連結アーム３２を動かす効果があり、それによって、次に、駆動梁２４と試験バックの第１の構造１６全体が動くことが理解されよう。この動きについては以下でより詳細に説明する。
【００４１】
試験装置は、図１で示された態様で、オフセットの障害物に衝突する車両の減速をシミュレートするために、制御された方法で、スレッド台車を減速するよう配置、構成されたブレーキ機構（図２では図示せず）をさらに含んでいる。
【００４２】
より詳細には、装置は、運動するスレッド台車１１に、第１の減速力Ｆ１を加えるよう構成された第１のブレーキを含んでいる。第１のブレーキは、シミュレートされる自動車の正面のバンパーから生じる変形を表わす停止距離を越えて、台車を減速するよう構成されている。典型的には、この停止距離は、１．５ｍ程度であろう。
【００４３】
スレッド台車１１と試験バック１５が、矢印１４で示された方向で試験軌道に沿って駆動されるとき、ピストン３０は、ピストン３０が取り付けられている案内チャネル２８に対して動かず、それゆえに、第１の構造体１６は、台車１１と第２の構造体１７の両方に対して動かないことが理解されよう。一方で、台車が、試験軸１３に沿って所定の点に達すると、第２の減速力Ｆ２をピストン３０に直接加える第２のブレーキが設けられている。第２のブレーキは、このようにして、台車が試験軌道に沿って移動し続けると、ピストン３０を案内チャネル２８内に向かって後方に押すよう働く。上記で示し、以下により詳細に説明するように、案内チャネル２８内でのピストン３０のこの動きは、オフセットの障害物との衝突による車両室への侵入の影響をシミュレートする態様で、試験バックの第１の構造体１６を動かすのに効果的である。ピストン３０に力Ｆ２を加える第２のブレーキは、試験バックの第１の構造体１６の運動を起動するのに効果的な態様で、台車１１、およびより直接的にはピストン３０を減速するよう構成されているので、作動ブレーキを表わすと考えることができる。
【００４４】
第１の構造体１６の運動を起動するために第２のブレーキが力Ｆ２を加えた直後に、第３の減速力Ｆ３を台車に加えるよう構成された第３のブレーキが設けられる。それゆえ、第３のブレーキは、装置の主ブレーキを表わすと考えることができる。また、第３のブレーキは、障害物との衝突によって車両のフロントバンパーが破壊され、急激なストップパルス（ｓｔｏｐ  ｐｕｌｓｅ）が車両室に加えられるというシナリオをシミュレートすることを意図している。このようにして、第３のブレーキは、第１および第２のブレーキによって加えられる力Ｆ１、Ｆ２に加えて、より大きい減速力をスレッド台車１１に加える。
【００４５】
また、第４のブレーキが設けられてもよい。第４のブレーキは、作動ピストン３０に停止力Ｆ４を加え、それゆえに、案内チャネル２８に対する作動ピストン３０のさらなる動きを止め、それによって、第１の構造体１６の相対運動に対する終点を決めるよう構成されている。
【００４６】
時間に対する力のプロット図を表した図３は、第４のブレーキによって加えられた力Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の相対的なタイミングと強度を示している。
【００４７】
次に、スレッド試験中の本発明の試験装置の動作について、特に、装置の好ましい実施形態を示した図４〜７を参照して、より詳細に説明する。同一もしくは同等の構成部品または運動は、同一の参照符号を用いて示している。しかし、図４〜７は、装置をより詳細に示している。特に、スレッド台車１１は、台車１１の重さを支持する、中心の主レール３５と、１組の間隔の空いた側面レール３６、３７とを備えた試験軌道に沿って動くよう取り付けられていることがわかる。
【００４８】
各側面レール３６、３７には、１組の隣接する摩擦ブレーキ３８が設けられている。摩擦ブレーキ３８は、側面レールに対する摺動運動エネルギーを吸収するように、側面レール上に取り付けられている。摩擦ブレーキ３８は、図４では初期位置で示され、上述の第１のブレーキの一部を形成している。さらに、一般に案内チャネル２８の下に位置する側面レール３７はまた、ストップ部材３９を備えた別の摩擦ブレーキを備えている。また、ストップ部材３９が、レール３７に対する摺動運動エネルギーを吸収するために、レール３７上に取り付けられており、試験軸１４に対して、最初は、固定位置をとっている。ストップ部材３９は、後方へ、作動ピストン３０の方に向かって延び、かつ作動ピストン３０と位置合わせされているシャフト４０を支持している。シャフト４０の自由端部４１から間隔を空けて、外側に向いたフランジ４２が設けられている。明らかになるように、摩擦ストップ部材３９は、ピストン３０と組み合わさって、上述の第２の作動ブレーキの一部を形成している。
【００４９】
台車１１は、１組のウィング４３を支持している。各ウィング４３は、側面レールに対して間隔を空けて、隣接する各側面レール３６、３７を越えて突き出るように、台車の各側面から外側に延びている。各ウィング４３は、以下により詳細に説明するように、試験軸１３に垂直であり、摩擦ブレーキ３８と協働するよう構成された各前縁部４４を有する。
【００５０】
図４で示された配置では、試験バックの第１の構造体１６は、シミュレートされる車両を表す適切な態様で、ダッシュボード１８に取り付けられたハンドル４５を組み込んでいることにも留意すべきである。また、衝突試験用ダミー４６が座席２０に着座し、シートベルト４７で抑制され、シートベルトもまた、シミュレートされる特定の種類の車両に設けられた種類のシートベルトを代表するものであることがわかるであろう。
【００５１】
図４〜７で詳細に示された実施形態と、図２で概略的に示された実施形態との間の別の注目すべき違いは、支持フレーム２３の駆動梁２４が、支持ブラケット２６に接続される態様に関係する。図２の配置では、駆動梁２４の最前端部が、回転軸２５を介して支持ブラケット２６に直接、回動可能に接続されている。しかし、図４〜７の配置では、駆動梁の最前端部は、代わりに、回転軸４８によって短い連結部（実際は目視できず）に回動可能に接続され、そして、連結部は、回転軸２５を介して支持ブラケット２６に接続されていることがわかる。
【００５２】
図４は、上記のブレーキ機構によって減速力を加える前の、矢印１４で示された方向で試験軌道に沿って移動する、台車１１および関連する試験バック１５とを示している。しかし、台車がこのように移動し続けると、２つのサイドウィング４３の前端部４４が、側面レール３６、３７上に取り付けられた摩擦ブレーキ３８の方へ移動することは理解されたい。
【００５３】
図５は、図４で示された位置の数ミリ秒後の装置を示している。図からわかるように、図５は、このように、各摩擦ブレーキ３８の最後部表面と係合するサイドウィング４３の前縁部４４を示している。この位置は、図３のＴ５で示された瞬間を表している。
【００５４】
理解されるように、台車１１および関連する試験バック１５とは、慣性によって、試験軌道に対して移動し続ける。それゆえに、この動きは、各側面レール３６、３７に沿って摩擦ブレーキ３８を押すのに効果的である。ブレーキ３８とレール３６、３７の間に作用する摩擦は、台車に減速力Ｆ１を加えるのに効果的である。この動きの間、作動ピストン３０の前端部もまた、ストップ部材３９の位置合わせされたシャフト４０の自由端部４１の方へ進む。
【００５５】
図６は、図５で示された位置の数ミリ秒後の装置を示し、図３のＴ６で示された瞬間を表している。図からわかるように、摩擦ブレーキ３８は、側面レール３６、３７に沿って押されている。また、シャフト４０の自由端部４１は、中空の作動ピストン３０の前方端部内に受け入れられていることに留意されたい。さらに、図６は、シャフト４０のフランジ４２と係合するよう押し付けられたピストン３０の前方端部を示している。
【００５６】
慣性の作用による台車１１と試験バック１５の継続する運動は、このように、ストップ部材３９を側面レール３７に沿って押すのに効果的である。ストップ部材３９とレール３７との間に作用する摩擦は、台車に減速力Ｆ２を加えるのに、特に、作動ピストン３０に力Ｆ２を直接加えるのに効果的である。しかし、摩擦力Ｆ２は比較的小さく、それゆえに、この態様で台車が継続運動すると、ブレーキ３９はまた、ピストン３０が摺動可能に取り付けられた案内チャネル２８の方に、ピストン３０を駆動するようになる。ピストン３０は、したがって、支持面１２に対して後方に駆動される。
【００５７】
図７は、図６で示された位置の数ミリ秒後の装置を示し、図３のＴ７で示された瞬間を表している。詳細には、図７は、上記の態様で後方に駆動されたピストン３０を示している。図７で示されているように、ピストン３０のこの動きは、連結アーム３２の外側端部を後方に駆動するのに効果的である。連結アーム３２がピストン３０の後方端部３１と回動可能に接続されているため、連結アームは、このように、ピストン３０に対して回動可能な態様で運動することができる。より詳細には、連結アーム３２は、駆動梁２４の後方端部を、台車１１に対して後方かつ外側に引っ張るのに効果的である。これによって、バックの第１の構造体１６（ダッシュボード１８、Ａピラーおよびハンドル４５で表されている）は、第１の回転軸２５によって案内されるように、回動して移動する。第１の構造体１６は、このように、回転軸２５のまわりに回動可能に駆動され、それによって、図１で示されたダッシュボードの動きを反復する。その結果、ダッシュボードの領域と第２の構造１７のシート２０に最も近いＡピラーとが、車両室への侵入をシミュレートする態様で、シート（それゆえに、ダミー４６）の方へ移動する。
【００５８】
第１の構造体１６が上記の態様で最初に移動した直後に、第３のブレーキ（図示せず）が係合し、それによって、第３の減速力Ｆ３を加える。これは、台車１１に加えられる減速力の中で最も大きく、それゆえに、大きな減速を引き起こす。第３の力Ｆ３が最初に加わった後の瞬間Ｔ７を表した図７は、このように、試験バックで表される車両室に対して前方に投げ出されるダミー４６の胴体を示している。
【００５９】
図８は、時間に対する速度のプロット図であり、好都合には、本発明の装置によって提供されるシミュレーションと、従来のスレッド試験装置を用いて提供できるシミュレーションとの間の実際の差異を示している。太線４９は、スレッドが、時速６０ｋｍの速度で試験軸に沿って最初に駆動されるスレッド試験の間における、スレッド台車の減速プロファイルを表している。理解されるように、従来のスレッド台車は、上記で詳細に提示した配置のダッシュボードなどの、可動バック構造を有しておらず、それゆえに、太線は、従来の装置のダッシュボードの減速プロファイルを表していると見なすこともできる。直線の点線５０は、スレッド台車に着座した抑制されていないダミーなどの、自由な移動質量体を表している。理解されるように、従来のスレッド台車が初期減速した後の想定時間（ｎｏｔｉｏｎａｌ  ｔｉｍｅ）Ｔにおけるダミーとスレッドの固定されたダッシュボードとの間の相対速度が、ΔＶ１で表され、これは、図示された実施例では、約２０ｋｍ／時である。
【００６０】
図８のプロット図上の細線５１は、本発明の第１の構造体１６（すなわち、上記で詳細に説明した特定の実施例に関するダッシュボード１８とＡピラー１９）の減速プロファイルを表している。理解されるように、作動ブレーキが作動すると、試験バックの第１の可動構造体１６が、支持しているスレッド台車１１自体よりも急速に減速する。これは、曲線５１が曲線４９の下方に下がるからである。このように、時間の想定点（ｎｏｔｉｏｎａｌ  ｐｏｉｎｔ）Ｔにおいて、スレッド台車１１と移動ダッシュボード１８との間の相対速度は、ΔＶ２で表され、これは、図示された実施例では、やはり、約２０ｋｍ／時であることがわかる。このように、時間Ｔでは、ダミーとダッシュボードとの間の相対速度が、Ｖ１とＶ２の合計で表されることから、本発明の装置を用いて実施されるスレッド試験は、従来のスレッド台車を用いた試験よりもかなり激しい衝突のシナリオをシミュレートしていることがわかる。それゆえに、図８で示された特定の実施例では、本発明の装置は、ダミーとダッシュボードとの間の相対速度を約２倍にし、それによって、いわゆる小オーバーラップまたはオフセット衝突についてのより激しいシナリオをシミュレートするのに効果的であることがわかる。
【００６１】
本発明を特定の実施形態を参照して上記で説明してきたが、本発明の特許請求の範囲から逸脱することなく、装置に種々の変更および修正がなされ得ることが理解されよう。例えば、本発明の変形形態において、試験バック１５の第１の可動構造体１６が、スレッド試験中に継続運動するよう配置された複数の別個の部品を含むよう構成されてもよいことが想定される。例えば、このような配置が、シミュレートされる車両のペダルまたはステアリングコラムとダッシュボードとの間で相対運動を可能にする、さらなる機械的な連結機構を含み、それにより、ペダルおよび／またはステアリングコラムが車両室に侵入するといったシナリオをシミュレートしてもよいことが提案される。典型的には、このような侵入は、実際の車両衝突では、ダッシュボードが侵入する前の約５〜１０ミリ秒で起こり得ることが判明している。
【００６２】
さらに、第２の構造体１７に対して第１の構造体１６を移動させる作動ブレーキ３９が、中心の試験軸１４に対して間隔を空けて配置されている特定の実施形態を参照して、本発明を上記で説明してきたが、作動ピストン３０と第１の構造体１６との間の機械的な連結を修正することによって、作動ブレーキを別の場所に設けてもよいことが想定される。
【００６３】
車幅と車幅の１／３以下の障害物との間のオーバーラップに関係する、いわゆる「小オーバーラップ」または「小オフセット」衝突をシミュレートするのに用いられることに特に関連して、本発明を上記で説明してきたが、本発明は、より大きいオーバーラップ率に関係する衝突をシミュレートするために用いることもできることが想定される。これは、試験軸と試験バックの長手軸との間の角度θを小さくすることで実現可能である。角度θは、０まで小さくすることもできる。
【００６４】
本明細書で説明した本発明の実施形態の変形形態では、シート２０とドア２１とは、実際には、相互に移動可能なように配置されていてもよいことが想定される。このような配置形態は、例えば、シートが、試験バックの長手軸２０とほぼ直交する方向に動き、それによって、ドアに向かってほぼ横断する方向に効果的に移動可能なように構成することができる。この種の配置形態は、自動車の車室への側方侵入をシミュレートするために用いられ、実際には、隣接するシートに向かって車両のドアを内側に動かすのに効果的である。
【００６５】
さらに、本発明の変形形態は、シートが、試験バックの長手軸２０にほぼ平行な方向に移動可能であり、それゆえに、ダッシュボード１８が侵入すると後方に移動するよう構成されてもよい。
【００６６】
当業者には理解されるように、本発明による装置は、上記で詳細に説明した正面衝突とは別の、他の種類の車両の衝突をシミュレートするために用いることもできる。例えば、装置を修正することにより、本発明の特許請求の範囲から逸脱することなく、後部衝突（例えば、自動車が、スポーツ仕様の車両など、より大きい車両またはより重い車両によって、背後から衝突された際に生じ得るような状況）をシミュレートすることができる。このような装置では、試験バック１５は、自動車の車室の後方部分に類似するように構成され、後方を向いた方向に、試験バックに沿って逆方向に駆動されることが想定される。このような配置形態は、後部からの車室侵入の場合に、自動車の後部座席の相対運動をシミュレートするのに有用であろう。
【００６７】
本明細書および特許請求の範囲で使用する場合、用語の「備える」および「備えている」、ならびそれらの活用形は、特定の特徴、工程または完全体が含まれていることを意味している。これらの用語は、他の特徴、工程または完全体の存在を除外すると解釈されるべきではない。
【００６８】
特定の形態、または、開示された機能を実行するための手段、または開示された結果を得るための方法もしくはプロセスの観点から必要に応じて表現された、上述の説明または以下の特許請求の範囲、または添付の図面で開示された特徴は、様々な形態で本発明を実現するために、別個に、またはこのような特徴を任意に組み合わせて利用されてもよい。
【００６９】
本発明を、上記で説明した例示的な実施形態とともに説明してきたが、この開示が提供されると、数多くの均等な修正形態および変形形態が当業者には明らかとなろう。したがって、上記で記載の本発明の例示的な実施形態は、例示と見なされるべきであり、限定と見なされるべきではない。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、説明した実施形態に種々の変更がなされてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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