(57)【要約】【課題】頭部インパクタのボルト締結強度アップ又は球体部の肉厚を均等にして頭部インパクタの１次固有振動数を高くしてローパスフィルタにより共振を検出しないようにすることと、射出機への頭部インパクタの取り付けを容易にした歩行者保護試験用頭部インパクタを提供する。【解決手段】大人頭部インパクタにおいては、外周面にポリ塩化ビニル等の合成樹脂材のスキン２が施されたアルミニウム等の軽金属による肉厚の球体部１と、この球体部１の底面に円周上等間隔で８本のボルト４によって固定されたエンドプレート３と、球体部１の空洞５内においてエンドプレート３上に支持した加速度計６と、エンドプレート３の底面に頭部インパクタを射出する射出機の作動軸に磁力吸着する吸着プレート７とを備え、子供頭部インパクタにおいては、球体部１を球状中ぐり加工により肉厚を均一とした。【選択図】図１
2004093516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大人頭部インパクタであって、外周面にポリ塩化ビニル等の合成樹脂材よりなる人間の頭部の皮膚を模擬するスキンが施されたアルミニウム等の軽金属の人間の頭蓋骨を模擬する肉厚の球体部と、この球体部の底面に円周上等間隔で８本のボルトによって固定されたエンドプレートと、前記球体部の空洞内において前記エンドプレート上に支持した加速度計と、前記エンドプレートの底面に前記大人頭部インパクタを射出する射出機の作動軸に磁力吸着する吸着プレートとを備えたこと特徴とする歩行者保護試験用頭部インパクタ。
【請求項２】
子供頭部インパクタであって、外周面にポリ塩化ビニル等の合成樹脂材よりなる人間の頭部の皮膚を模擬するスキンが施されたアルミニウム等の軽金属で球状中ぐり加工により厚みの均一な人間の頭蓋骨を模擬する肉薄の球体部と、この球体部の底面にボルトによって固定されたエンドプレートと、前記球体部の空洞内において前記エンドプレート上に支持した加速度計と、前記エンドプレートの底面に前記子供頭部インパクタを射出する射出機の作動軸に磁力吸着する吸着プレートとを備えたことを特徴とする歩行者保護試験用頭部インパクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歩行者保護試験用頭部インパクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両の歩行者保護対策に関する技術的な検討は、欧州実験安全車委員会（ＥＥＶＣ）、国際規格（ＩＳＯ）及び国際調和研究活動（ＩＨＲＡ）の３極を中心として進められてきた、その後、日本国の国土交通省も活動を始め、本願研究発明の際は４極となっており、内容は歩行者の頭部、脚部、大腿部に関する試験法が議論の対象となっている。そこで、ＥＥＶＣ／ＷＧ１７頭部インパクタは図７で示す構造である。外周面にポリ塩化ビニルよりなる人間の頭部の皮膚を模擬するスキン２２が施されたアルミニウムによる人間の頭蓋骨を模擬する肉厚の球体部２１と、この球体部２１の底面に円周上等間隔で６本のボルト２４によって固定されたエンドプレート２３と、前記球体部２１の空洞２５内において前記エンドプレート２３上に支持した加速度計２６と、前記エンドプレート２３の底面にインパクタを射出する射出機の作動軸にナイロンスクリュウを介して結合する穴２７とから構成された頭部インパクタ２０である。この頭部インパクタ２０は大人頭部インパクタと子供頭部インパクタとがあり、両者構造は同じであるが外径Ｄが大人頭部インパクタでは１６５ｍｍ、子供頭部インパクタでは１３０ｍｍとサイズを異にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
歩行者保護試験用頭部インパクタには、上記ＥＥＶＣ頭部インパクタのほかにに、ＩＳＯ頭部インパクタがある。（ＩＳＯ頭部インパクはＩＳＯ、ＩＨＲＡ、日本国国土交通省で採用されている。）但し、ＩＳＯ頭部インパクタは諸元のみで実際のインパクタは開発されていなかった。今回、ＥＥＶＣ頭部インパクタを参考にしながら、全く新しくＩＳＯ頭部インパクタを開発した。
最初に頭部インパクタと射出機の連結メカニズムについて下記する。
上記従来のＥＥＶＣ頭部インパクタ２０は図５で示すような射出機１１に取り付けて打ち出し、一定速度まで加速した後、頭部インパクタ２０と射出機１１を切り離し、頭部インパクタ２０の自由飛行で試験車のボンネット等に衝突させるものであるが、頭部インパクタ２０と射出機１１とが切り離しを可能するための手段として前記のように射出機１１の作動軸にナイロンスクリュウを介して結合し、このナイロンスクリュウの切断で頭部インパクタ２０と射出機１１を切り離すものであるから、試験の都度射出機１１の作動軸と頭部インパクタ２０とをナイロンスクリュウで結合する面倒な作業を必要とする問題を有している。
【０００４】
また、ＥＥＶＣ子供頭部インパクタの重量は２．５ｋｇ、ＥＥＶＣ大人頭部インパクタは４．８ｋｇであり、これらのインパクタの重量合わせのために球体部２１の空洞２５を円筒形中ぐり加工で調整している。一方、ＩＳＯ頭部インパクタの重量は子供頭部インパクタが３．５ｋｇ、大人頭部インパクタが４．５ｋｇである。外径寸法は、ＥＥＶＣ大人頭部インパクタとＩＳＯ大人頭部インパクタ、ＩＳＯ子供頭部インパクタが等しい。すなわち。大人頭部インパクタの場合、ＩＳＯ大人頭部インパクタは、ＥＥＶＣ大人頭部インパクタよりも０．３ｋｇ軽くする必要があるため、円筒中ぐり加工寸法が大きくなり、そのため肉厚の小さい所と大きい所の差が大きくなり、目的の固有振動数が得られないという問題があつた。
【０００５】
頭部インパクタ試験においては、測定減速度を値の低いローパスフィルタにかけると本来の減速度のピークがカットされてしまう可能性があるため、できるだけ高い周波数まで記録すべくＣＦＣ１０００（測定範囲１０００Ｈｚ以下）のフィルタ使用が規定されている。しかし、実車試験においてＩＳＯ頭部インパクタが衝撃時にこの測定範囲で共振を起こすと測定する減速度が異常に高くなり正規の値を示さなくなる問題が予見された。
【０００６】
本発明の目的は、ＩＳＯ頭部インパクタの１次固有振動数を高くして１次固有振動数以下の定格をもつローパスフィルタにより共振モードを検出しないようにすることと、射出機への頭部インパクタの取り付けを容易にした歩行者保護試験用頭部インパクタを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明は、請求項１に記載の通り、大人頭部インパクタであって、外周面にポリ塩化ビニル等の合成樹脂材よりなる人間の頭部の皮膚を模擬するスキンが施されたアルミニウム等の軽金属の人間の頭蓋骨を模擬する肉厚の球体部と、この球体部の底面に円周上等間隔で８本のボルトによって固定されたエンドプレートと、前記球体部の空洞内において前記エンドプレート上に支持した加速度計と、前記エンドプレートの底面に前記大人頭部インパクタを射出する射出機の作動軸に磁力吸着する吸着プレートとを備えたこと特徴とするものである。
【０００８】
また、請求項２に記載の通り、子供頭部インパクタであって、外周面にポリ塩化ビニル等の合成樹脂材よりなる人間の頭部の皮膚を模擬するスキンが施されたアルミニウム等の軽金属で球状中ぐり加工により厚みの均一な人間の頭蓋骨を模擬する肉薄の球体部と、この球体部の底面にボルトによって固定されたエンドプレートと、前記球体部の空洞内において前記エンドプレート上に支持した加速度計と、前記エンドプレートの底面に前記子供頭部インパクタを射出する射出機の作動軸に磁力吸着する吸着プレートとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１及び図２はＩＳＯ大人頭部インパクタ１０ａであって、外周面にポリ塩化ビニル等の合成樹脂材よりなる人間の頭部の皮膚を模擬するスキン２が施されたアルミニウム等の軽金属による人間の頭蓋骨を模擬する肉厚の球体部１と、この球体部１の底面に円周上等間隔で８本のボルト４によって固定されたエンドプレート３と、前記球体部１の空洞５内において前記エンドプレート３上のマウント９に支持した加速度計６と、前記エンドプレート３の底面に前記大人頭部インパクタ１０ａを射出する射出機の作動軸に磁力吸着する吸着プレート７とを備えた構成であり、前記吸着プレート７はビス８により固定されている。
【００１０】
このＩＳＯ大人頭部インパクタ１０ａではエンドプレート３を固定するボルト４を８本（ＥＥＶＣインパクタは６本）としたことにより、ボルトによる締結部分の面積が１．３倍となり、微視的に見た場合の衝撃時のＩＳＯ大人頭部インパクタ１０ａの変形が小さくなり、かつ、等価バネ定数ｋの値が大きくなることから固有振動数が大きくなり、１次固有振動数を５０００Ｈｚ以上にすることができる。これにより、実車試験においてＩＳＯ大人頭部頭部インパクタ１０ａが衝撃時に測定範囲で共振を起こすことを防止し、正規の値を示す測定精度を向上するのである。
【００１１】
図３及び図４はＩＳＯ子供頭部インパクタ１０ｂであって、外周面にポリ塩化ビニル等の合成樹脂材よりなる人間の頭部の皮膚を模擬するスキン２が施されたアルミニウム等の軽金属で球状中ぐり加工による人間の頭蓋骨を模擬する肉薄の球体部１と、この球体部１の底面にボルト４によって固定されたエンドプレート３と、前記球体部１の空洞５ａ内において前記エンドプレート３上のマウント９に支持した加速度計６と、前記エンドプレート３の底面に前記子供頭部インパクタ１０ｂを射出する射出機の作動軸に磁力吸着する吸着プレート７とを備えた構成であり、前記吸着プレート７はビス８により固定されている。
【００１２】
このＩＳＯ子供頭部インパクタ１０ｂでは球体部１の空洞５ａを球状中ぐり加工によるものであるから、球体部１の肉厚が均等となり、等価バネ定数ｋの値が大きくなることから目的の固有振動数が得られるのである。
【００１３】
さらに、本発明ではＩＳＯ大人頭部インパクタ１０ａ及びＩＳＯ子供頭部インパクタ１０ｂの何れにもエンドプレート３の底面に射出機の作動軸に磁力吸着する吸着プレート７とを備えた構成である。この構成により、ＩＳＯ大人頭部インパクタ１０ａ及びＩＳＯ子供頭部インパクタ１０ｂを射出機への取り付けが迅速且つ容易とするのである。
【００１４】
その根拠を図５及び図６によって説明する。１１は射出機であり図６で示す作動軸１２が油圧、空圧あるいはスプリング等の瞬発力により打ち出されるような機構を備えている。そして、この作動軸１２の先端には磁石プレート１３が設けられており、これに前記ＩＳＯ大人頭部インパクタ１０ａ及びＩＳＯ子供頭部インパクタ１０ｂの吸着プレート７が磁力吸着するのである。従って、ＩＳＯ大人頭部インパクタ１０ａ及びＩＳＯ子供頭部インパクタ１０ｂを射出機１１への取り付けが迅速且つ容易となり、反復して試験する場合は特に有効である。
【００１５】
前記射出機１１による動作は、後退している作動軸１２を打ち出し、一定速度まで加速し、この加速運動が停止した後にＩＳＯ大人頭部インパクタ１０ａ及びＩＳＯ子供頭部インパクタ１０ｂは慣性力で吸着プレート７が作動軸１２の磁石プレート１３から離脱して試験車のボンネット等に衝突させる。このＩＳＯ大人頭部インパクタ１０ａ及びＩＳＯ子供頭部インパクタ１０ｂを試験車に衝突させることにより、減速度Ｇを計測し、減速度Ｇの積分計算による頭部傷害値を求めるのである。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によると、大人頭部インパクタにおいては、簡単な追加構造により、固有振動数が大きくなり、１次固有振動数を５０００Ｈｚ以上にすることができ、これにより実車試験において頭部インパクタが衝撃時に測定範囲で共振を起こすことを防止し、正規の値を示す測定精度を向上する利点を有している。また、子供頭部インパクタにおいては、球体部の空洞を球状中ぐり加工により球体部の肉厚が均等となり、等価バネ定数ｋの値が大きくなり、目的の固有振動数が得られる利点を有している。さらに、大人頭部インパクタ及び子供頭部インパクタの何れにおいても射出機への取り付けが迅速且つ容易となり、従来のようなナイロンスクリュウの部品交換や取り付けの作業が不要となり、反復して試験する場合の大人頭部インパクタ及び子供頭部インパクタのセット作業時間を短縮することができる利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＩＳＯ大人頭部インパクタの断面図
【図２】図１の底面図
【図３】本発明によるＩＳＯ子供頭部インパクタの断面図
【図４】図３の底面図
【図５】射出機の側面図
【図６】射出機の作動軸の斜視図
【図７】従来のＥＥＶＣ頭部インパクタの断面図
【符号の説明】
１　　球体部
２　　スキン
３　　エンドプレート
４　　ボルト
５　　空洞
６　　加速度計
７　　吸着プレート
８　　ビス
９　　マウント
１０ａ　ＩＳＯ大人頭部インパクタ
１０ｂ　ＩＳＯ子供頭部インパクタ
１１　　射出機
１２　　作動軸
１３　　磁石プレート
【図１】
2004093516.tif 000003
【図２】
2004093516.tif 000004
【図３】
2004093516.tif 000005
【図４】
2004093516.tif 000006
【図５】
2004093516.tif 000007
【図６】
2004093516.tif 000008
【図７】
2004093516.tif 000009