台車試験装置
【課題】試験台車に制動力や外力や外乱入力が作用しても台車水平度を保持し、試験台車の直進安定性を確保することができる台車試験装置を提供すること。
【解決手段】台車走行路面３に敷設されたメインレール２に沿ってタイヤ走行するプリクラッシュ試験台車４を用いた台車試験装置において、プリクラッシュ試験台車４に、メインレール２に沿ってタイヤ走行するプリクラッシュ試験台車４の挙動安定性を確保する台車挙動安定システムＡを設け、台車挙動安定システムＡは、メインレール２に対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した前側走行補助ガイドローラー１９Ｆと後側走行補助ガイドローラー１９Ｒを有する。
【解決手段】台車走行路面３に敷設されたメインレール２に沿ってタイヤ走行するプリクラッシュ試験台車４を用いた台車試験装置において、プリクラッシュ試験台車４に、メインレール２に沿ってタイヤ走行するプリクラッシュ試験台車４の挙動安定性を確保する台車挙動安定システムＡを設け、台車挙動安定システムＡは、メインレール２に対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した前側走行補助ガイドローラー１９Ｆと後側走行補助ガイドローラー１９Ｒを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台車走行路面に敷設されたガイドレールに沿ってタイヤ走行する試験台車を用いた台車試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両衝突試験用台車のブレーキ装置としては、台車の車輪に摩擦制動部材を備えた油圧ブレーキを設けたものが知られている（特許文献１を参照）。
【０００３】
この従来装置は、台車が緩衝装置のブロックに衝突して減速することにより錘を固定したレバーが倒れてハンドバルブを切り替える。このバルブ切り替え動作により、レシーバタンク内の圧縮空気の圧力がエアオイルブースターの加圧作動部に作用し、加圧油により油圧ブレーキが作動して台車を停止させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の車両衝突試験用台車のブレーキ装置は、衝突後の台車が緩衝装置の弾性反発力により様々な位置に後退してしまうことを防止し、衝突後、自動的かつすみやかに所定の位置に油圧ブレーキにより停止させるものである。そして、この油圧ブレーキによりタイヤと台車走行路面との間に制動力を付与すると、台車の重心位置が台車前後方向に移動することで台車がピッチ挙動をして台車水平度が保持されず、台車の直進安定性を確保できない、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、走行中、試験台車に制動力や外力や外乱入力が作用しても台車水平度を保持し、試験台車の直進安定性を確保することができる台車試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では、台車走行路面に敷設されたガイドレールに沿ってタイヤ走行する試験台車を用いた台車試験装置において、
前記試験台車に、前記ガイドレールに沿ってタイヤ走行する前記試験台車の挙動安定性を確保する台車挙動安定システムを設け、
前記台車挙動安定システムは、前記ガイドレールに対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した走行補助ガイドローラーを有する。
【発明の効果】
【０００８】
よって、台車試験を行うとき、台車走行路面に敷設されたガイドレールに沿ってタイヤ走行する試験台車に設けた台車挙動安定システムが作動し、走行補助ガイドローラーが、ガイドレールに対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動する。
すなわち、走行補助ガイドローラーは、ガイドレールに対して押し付け状態にある。このため、走行中、試験台車に制動力等が作用し、台車がピッチ挙動をしようとしても、ガイドレールに対するローラー押し付け力によりピッチ挙動が抑えられ、試験台車の水平度が保持される。そして、走行補助ガイドローラーは、ガイドレールに対して嵌合状態にある。このため、走行中、試験台車に外力や外乱入力等が作用し、台車の走行軌道がガイドレールに沿った直進軌道から外れようとしても、ガイドレールに対するローラー嵌合力によりガイドレールに沿った直進軌道に戻す修正がなされる。
このように、本発明の台車試験装置によれば、走行中、試験台車に制動力や外力や外乱入力が作用しても台車水平度を保持し、試験台車の直進安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のプリクラッシュ試験台車を用いたプリクラッシュ試験装置（台車試験装置の一例）を示す全体概略平面図である。
【図２】実施例１のプリクラッシュ試験台車を用いたプリクラッシュ試験装置（台車試験装置の一例）を示す全体概略側面図である。
【図３】実施例１のプリクラッシュ試験台車を用いたプリクラッシュ試験装置（台車試験装置の一例）を示す全体概略背面図である。
【図４】実施例１のプリクラッシュ試験装置における台車挙動安定システムを装備したプリクラッシュ試験台車を示す側面図である。
【図５】実施例１のプリクラッシュ試験装置における台車挙動安定システムの走行補助ガイドローラーを示す側面図である。
【図６】実施例１のプリクラッシュ試験装置における台車挙動安定システムの走行補助ガイドローラーを示す図５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】実施例１のプリクラッシュ試験装置における制動減速システムのレールブレーキを示す側面図である。
【図８】実施例１のプリクラッシュ試験装置における制動減速システムのレールブレーキを示す図７のＦ−Ｆ線断面図である。
【図９】実施例１のプリクラッシュ試験装置における制動減速システムのタイヤブレーキを示す側面図である。
【図１０】実施例１のプリクラッシュ試験装置における制動減速システムのデュアルブレーキと台車挙動安定システムの走行補助ガイドローラーの集中制御ユニットを示す制御ユニット全体図である。
【図１１】実施例１のプリクラッシュ試験装置における衝突減速システムを示すシステム図である。
【図１２】実施例１のプリクラッシュ試験装置における試験データ計測機器を搭載したプリクラッシュ試験台車を示す平面図である。
【図１３】実施例１のプリクラッシュ試験方法の台車走行手順を示す説明図である。
【図１４】実施例１のプリクラッシュ試験方法の台車減速手順を示す説明図である。
【図１５】実施例１のプリクラッシュ試験方法の台車衝突手順を示す説明図である。
【図１６】実施例１のプリクラッシュ試験方法の特徴を示す概要図である。
【図１７】実施例１のプリクラッシュ試験方法での台車の(a)ワイヤ動力牽引・(b)牽引離脱・(c)制動を示す概要説明図である。
【図１８】実施例１のプリクラッシュ試験方法による試験一例を示す制動減速特性と衝突減速特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の台車試験装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、構成を説明する。
図１〜図３は、実施例１のプリクラッシュ試験台車を用いたプリクラッシュ試験装置（台車試験装置の一例）を示す全体概略図である。以下、図１〜図３に基づき全体構成を説明する。
【００１２】
実施例１のプリクラッシュ試験装置は、図１〜３に示すように、試験台車として、衝突バリア１に向かうメインレール２（ガイドレール）に沿って台車走行路面３をタイヤ走行するプリクラッシュ試験台車４を用いる。前記メインレール２は、台車走行路面３に敷設され、プリクラッシュ試験台車４の車幅方向中心点の集合である台車中心軸Ｌの真下位置に沿って配置され、プリクラッシュ試験台車４の移動方向を案内するガイドレール機能を有する。
【００１３】
前記プリクラッシュ試験台車４は、台車フレーム４ａと、台車フレーム４ａの上面に固定された台車ステージ４ｂを基本構造とし、繰り返しのプリクラッシュ試験に対応できるように耐衝撃構造としている。この台車ステージ４ｂ上には、台車前後方向に２脚の模擬シート５，５と、２脚の模擬シート５，５にシートベルト６，６を装着して着座した２体の試験ダミー７，７と、２体の試験ダミー７，７による試験データを計測する試験データ計測機器８と、を搭載している。
【００１４】
前記台車ステージ４ｂには、フリーレイアウトが可能なように等間隔穴（３インチピッチホール）が開けられている。そして、前記台車ステージ４ｂ上には、前記模擬シート５，５の横位置にシートベルト６，６をベルト張力設定可能に取り付けるシートベルト取り付け装置９，９が立設され、前記模擬シート５，５の前位置に脚部荷重の計測を行うトーボード模擬装置１０，１０が固定されている。
【００１５】
実施例１のプリクラッシュ試験装置は、プリクラッシュ試験方法を実現するための主要な構成要素として、台車挙動安定システムＡ（図４〜図６参照）と、牽引ワイヤシステムＢ（図１，図３参照）と、制動減速システムＣ（図７〜図１０参照）と、衝突減速システムＤ（図１１，図１２参照）と、を備えている。
【００１６】
前記台車挙動安定システムＡは、精度良くプリクラッシュ試験を再現すると共に、条件を変えての繰り返しプリクラッシュ試験を安定して再現するため、プリクラッシュ試験台車４の直進安定性と台車水平度保持機能を確保するシステムである。
【００１７】
前記牽引ワイヤシステムＢは、衝突バリア１に向かうメインレール２に沿ってプリクラッシュ試験台車４を牽引ワイヤ１１により牽引することによりプリクラッシュ試験台車４を走行状態とし、牽引ワイヤ１１からプリクラッシュ試験台車４を切り離すことによりフリーラン状態とするシステムである。
【００１８】
前記制動減速システムＣは、フリーラン状態のプリクラッシュ試験台車４に対し、主に前側レールブレーキ１２Ｆおよび後側レールブレーキ１２Ｒを用いて制動力を加えることにより、プリクラッシュ試験台車４が制動減速を開始してから衝突直前に達するまでの減速区間の制動減速度特性を制御可能なシステムである。
【００１９】
前記衝突減速システムＤは、衝突バリア１の衝突面に設けられた複数本の衝撃緩衝用パイプ１３と、プリクラッシュ試験台車４の衝突面に設けられた複数のターニングデバイス１４と、を有し、プリクラッシュ試験台車４が衝突減速を開始してから停止するまでの衝突区間の衝突減速度特性を制御可能なシステムである。
【００２０】
なお、図１〜３において、１５はエアレスタイヤ、１６はカメラ用アウトリガー、１７は牽引用アウトリガーである。以下、図１〜図３に図４〜図１２を加え、各システムＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの構成を、詳しく説明する。
【００２１】
前記台車挙動安定システムＡは、図４に示すように、プリクラッシュ試験台車４の台車フレーム４ａの４隅位置にリジッド支持したタイヤ軸１８と、タイヤ軸１８に回転可能に支持した４輪のエアレスタイヤ１５と、台車中心軸Ｌの前後位置の台車フレーム４ａに配置した前側走行補助ガイドローラー１９Ｆおよび後側走行補助ガイドローラー１９Ｒと、を備えたピッチング抑制方式のシステムである。
【００２２】
前記４輪のエアレスタイヤ１５は、弾性支持によるサスペンションを介在させることなく、台車フレーム４ａにリジッド支持した中実の耐荷重タイヤである。
【００２３】
前記前側走行補助ガイドローラー１９Ｆおよび後側走行補助ガイドローラー１９Ｒは、プリクラッシュ試験時、メインレール２に対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定したガイドローラーである。
【００２４】
前記前側走行補助ガイドローラー１９Ｆおよび後側走行補助ガイドローラー１９Ｒのうち、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆの構成を、図５および図６に基づき説明する。なお、後側走行補助ガイドローラー１９Ｒは、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆと同様の構成であるため説明を省略する。
【００２５】
前記前側走行補助ガイドローラー１９Ｆは、図５に示すように、プリクラッシュ試験台車４の台車フレーム４ａに固定されたローラーブラケット２０と、ローラーブラケット２０に対しピン２１を介して支持されたローラー支持アーム２２と、を有する。そして、図６に示すように、ローラー支持アーム２２の両側位置に、メインレール２に対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した段付き形状による前側走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｆがベアリング支持により回転可能に設けられる。
前側走行補助ガイドローラー１９Ｆは、プリクラッシュ試験台車４の台車フレーム４ａに固定されたシリンダーブラケット２３と、シリンダーブラケット２３に回動可能に支持され、ロッド端部がローラー支持アーム２２にリンク２９を介して連結された第１エアシリンダー２４と、を備えたローラー昇降機構を有する。
このローラー昇降機構は、第１エアシリンダー２４のロッド伸縮により、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆをメインレール２より上方の台車収納位置（図５の破線位置）と、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆをメインレール２に対して押し付け嵌合状態とする押圧位置（図５の実線位置）と、の間で昇降動作を行う機構である。
【００２６】
前記牽引ワイヤシステムＢは、図１に示すように、プリクラッシュ試験台車４に固定され、台車側面からサブレール２５に向かって突出する牽引用アウトリガー１７と、サブレール２５に内挿配置され、動力システムである牽引モータ２６により移動する牽引ワイヤ１１と、サブレール２５に内挿配置され、牽引用アウトリガー１７と牽引ワイヤ１１を連結する牽引ドリー２７と、を備えたアウトリガー偏心牽引方式のシステムである。
【００２７】
前記サブレール２５は、図１に示すように、メインレール２に沿って平行な偏心位置の台車走行路面３に敷設されている。また、牽引ワイヤシステムＢによる走行状態からフリーラン状態への切り替えは、サブレール２５の指定位置に設定したドリーストッパ２８に牽引ドリー２７が接触することにより、牽引用アウトリガー１７と牽引ドリー２７の連結を切り離すことで行う。
【００２８】
前記制動減速システムＣは、台車中心軸Ｌの前後位置に配置され、図８に示すように、メインレール２を挟み込む第１ブレーキキャリパー３０,３０（ブレーキキャリパー）により油圧制動力を得る前側レールブレーキ１２Ｆおよび後側レールブレーキ１２Ｒを有する。また、４輪のエアレスタイヤ１５の各位置に設けられ、各タイヤ軸１８に固定したブレーキディスク３２を挟み込む第２ブレーキキャリパー３３（ブレーキキャリパー）により油圧制動力を得るタイヤブレーキ３４を有する。すなわち、制動減速システムＣは、前側レールブレーキ１２Ｆおよび後側レールブレーキ１２Ｒによるレールブレーキと、各輪のタイヤブレーキ３４と、を備えたデュアルブレーキ方式のシステムである。
【００２９】
前記前側レールブレーキ１２Ｆおよび後側レールブレーキ１２Ｒのうち、前側レールブレーキ１２Ｆの構成を、図７に基づき説明する。なお、後側レールブレーキ１２Ｒは、前側レールブレーキ１２Ｆと同様の構成であるため説明を省略する。
【００３０】
前記前側レールブレーキ１２Ｆは、図７に示すように、プリクラッシュ試験台車４の台車フレーム４ａに固定されたブレーキブラケット３５と、ブレーキブラケット３５に対しピン３６を介して支持されたブレーキ支持枠アーム３７と、ブレーキ支持枠アーム３７に固定されたブレーキ支持枠３８と、有する。そして、図８に示すように、ブレーキ支持枠３８に、メインレール２を挟み込む第１ブレーキキャリパー３０,３０が設けられる。
前側レールブレーキ１２Ｆは、プリクラッシュ試験台車４の台車フレーム４ａに固定されたシリンダーブラケット３９と、シリンダーブラケット３９に回動可能に支持され、ロッド端部がブレーキ支持枠アーム３７にリンク４０を介して連結された第２エアシリンダー４１と、を備えたブレーキ昇降機構を有する。
このブレーキ昇降機構は、第２エアシリンダー４１のロッド伸縮により、前側レールブレーキ１２Ｆをメインレール２より上方の台車収納位置（図７の破線位置）と、前側レールブレーキ１２Ｆの第１ブレーキキャリパー３０,３０によりメインレール２を挟み込む油圧制動位置（図７の実線位置）と、の間で昇降動作を行う機構である。
【００３１】
前記制動減速システムＣによる制動減速度特性の制御は、図１０に示すように、両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒと各タイヤブレーキ３４に対し、２系統の独立したブレーキ制御油圧を作り出すブレーキキャリパー用油圧制御ライン６０により行う。また、両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒと両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒの昇降制御は、空圧シンリンダー用窒素ガス制御ライン７０により行う。以下、図１０に基づき集中制御ユニットの説明をする。なお、図１０において、点線は制御信号ライン、細線は窒素ガスライン、太線は油圧ラインである。
【００３２】
前記ブレーキキャリパー用油圧制御ライン６０は、図１０に示すように、動作遅延時間を設定するデジタルカウンタ６１Ｒ，６１Ｔと、窒素ガスの開放・閉鎖を制御するソレノイドバルブ６２Ｒ，６２Ｔと、窒素ガス開放圧力を設定するデジタルレギュレータ６３Ｒ，６３Ｔと、空圧→油圧倍力装置としてのブースター６４Ｒ，６４Ｔと、一次圧を貯蔵するブレーキ用窒素ガスボンベ６５と、を備えている。
【００３３】
前記空圧シンリンダー用窒素ガス制御ライン７０は、図１０に示すように、窒素ガスの開放・閉鎖を制御するソレノイドバルブ７２Ｇ，７２Ｂと、窒素ガス減圧器としてのレギュレータ７３Ｇ，７３Ｂと、動作速度調整器としてのスピードコントローラ７４Ｇ，７４Ｂと、一次圧を貯蔵する昇降用窒素ガスボンベ７５と、を備えている。
【００３４】
前記デジタルカウンタ６１Ｒ，６１Ｔは、動作遅延時間がそれぞれ独立に設定されていて、集中制御盤８０からの動作信号により同時にカウンタ動作を開始する。なお、集中制御盤８０は、台車走行路面３に設定された基準位置検出用キッカー４２に、プリクラッシュ試験台車４に設けられた基準位置キッカー４３が接触する際に信号を入力し、動作信号をデジタルカウンタ６１Ｒ，６１Ｔに出力する。
【００３５】
前記ブースター６４Ｒ，６４Ｔは、デジタルレギュレータ６３Ｒ，６３Ｔにより独立に調整された窒素ガス開放圧力（空圧）を油圧に倍力変換する。そして、ブースター６４Ｒからの油圧は、油圧ラインを経過して両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒの第１ブレーキキャリパー３０，３０に対して付与される。ブースター６４Ｔからの油圧は、油圧ラインを経過して各タイヤブレーキ３４の第２ブレーキキャリパー３３に対して付与される。
【００３６】
前記ソレノイドバルブ７２Ｇ，７２Ｂは、集中制御盤８０からの開放動作信号により窒素ガスを開放し、集中制御盤８０からの閉鎖動作信号により窒素ガスを閉鎖する。集中制御盤８０からの開放動作信号と閉鎖動作信号は、両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒと両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒに対し、それぞれ独立に設けられたスイッチ操作により出力される。
【００３７】
前記スピードコントローラ７４Ｇ，７４Ｂは、レギュレータ７３Ｇ，７３Ｂにより減圧された窒素ガスの流量調整により昇降動作速度を調整する。そして、スピードコントローラ７４Ｇからの窒素ガスは、窒素ガスラインを経過して両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒの第１エアシリンダー２４，２４に付与される。スピードコントローラ７４Ｂからの窒素ガスは、窒素ガスラインを経過して両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒの第２エアシリンダー４１に付与される。
【００３８】
前記衝突減速システムＤは、図１１に示すように、衝突バリア１の衝突壁面に着脱可能に設けられ、衝突時に180°の折り返し変形が進行する複数本の衝撃緩衝用パイプ１３と、プリクラッシュ試験台車４の最前面位置に突出して設けられ、衝突時に衝撃緩衝用パイプ１３の開口端と符合して180°の折り返し変形の進行を促す円錐形状による複数のターニングデバイス１４と、を備えた衝撃緩衝方式のシステムである。
【００３９】
前記衝撃緩衝用パイプ１３は、衝突バリア１に固定されたパイプホルダ５０に着脱可能に設けられた金属管であり、実施例１では、４本のアルミ管を着脱可能としている。そして、この衝突減速システムＤによる衝突減速度特性の制御は、複数本の衝撃緩衝用パイプ１３の本数，材質，肉厚および硬度のうち、少なくとも１つの要素を選定するシステム設定により行うようにしている。
【００４０】
前記プリクラッシュ試験台車４には、図１２に示すように、ダミーセンサ、各種センサ計測用データロガー、シートベルト９，９の作動設定の制御が可能な２系統制御手段、等が試験データ計測機器８として搭載されている。そして、この試験データ計測機器８以外に、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆの位置に台車走行速度を検出するフォトセンサ構造による台車走行速度センサ５１が搭載されている。また、台車ステージ４ｂの後部位置に、低減速Ｇ領域を検出する制動減速度センサ５２と、高減速Ｇ領域を検出する衝突減速度センサ５３が、搭載されている。
【００４１】
前記プリクラッシュ試験台車４の後部位置には、図１２に示すように、２つの機器搭載ボックス５４，５５が設けられ、この機器搭載ボックス５４，５５に、図１０に示す集中制御ユニットが搭載されている。さらに、カメラ用アウトリガー１６には、図１２に示すように、減速時および衝突時の試験ダミー７，７の挙動撮影が可能な高速度ビデオカメラ/照明５６，５７が２セット搭載されている。
【００４２】
次に、作用を説明する。
まず、「台車試験について」の説明を行う。続いて、実施例１のプリクラッシュ試験台車装置による作用を、「プリクラッシュ試験方法とプリクラッシュ試験作用」、「ピッチング抑制方式による台車挙動安定化作用」、「アウトリガー偏心牽引方式による台車走行制御作用」、「デュアルブレーキ方式による制動減速度制御作用」、「衝撃緩衝方式による衝突減速度制御作用」に分けて説明する。
【００４３】
［台車試験について］
衝突時の乗員被害を軽減する自動車の衝突安全装置としては、衝突時に乗員の周囲に折り畳み内蔵したバックを一瞬にして膨張させるエアバック、衝突時に乗員が装着しているシートベルトのたるみを無くすシートベルト・プリテンショナー、衝突時にベルトテンション以上の荷重が乗員に入力しないようにするフォースリミッタ、等が知られている。
【００４４】
これらの衝突安全装置は、衝突が発生することを前提とし、衝突時の高い衝撃力等から乗員をできる限り守ろうとする衝突安全技術である。すなわち、衝突直前の段階については、衝突直前であるとの乗員判断に基づいて行う急ブレーキ操作や急ハンドル操作等による衝突回避行動に委ねられている。
【００４５】
しかし、衝突直前に行う乗員の衝突回避行動は、素早い衝突認識と判断に基づく咄嗟の行動であるため、個人差や年齢差等によりバラツキがある。そこで、高い自動車安全性が求められる現在、衝突直前の段階における自動車システムでの自動的な対応措置により、衝突時の乗員被害を予め軽減するようにした予防安全技術の導入が進んでいる。
【００４６】
この予防安全技術としては、例えば、自車と障害物の位置関係情報および自車の制動状況等から衝突を予測した段階において作動する被害軽減ブレーキ、衝突直前にシートベルト張力を発生させるＭＳＢ（Motorized-Seat-Belt）機能を持つプリクラッシュ・シートベルト、等が挙げられる。
【００４７】
従来、これらの予防安全技術に関する装置開発については、製造メーカ単位で独自の性能評価を実施しながら開発が進められている実情があり、衝突時における乗員被害への具体的な技術効果の評価を出すのは困難であった。
【００４８】
また、衝突安全技術に対して衝突時の乗員被害に与える影響を評価する衝突試験方法や衝突試験装置は知られている（例えば、特開２００３−３２９５３８号公報参照）。しかし、予防安全技術の主目的である乗員の被害低減効果に対する寄与等について、正確に評価できるプリクラッシュ試験方法やプリクラッシュ試験装置は確立されていない。また、衝突試験用ダミーを用いた性能試験については、加速式スレッド等の試験設備（例えば、特開２００６−２５８４７７号公報参照）を用いた代用試験により性能評価を行う手法が、一般的に行われているに過ぎないものであった。
【００４９】
しかしながら、従来の衝突試験方法や衝突試験装置、あるいは、プリクラッシュ試験の代用試験にあっては、衝突直前における制動減速度、および、衝突時における衝突減速度を併せて再現することができなかった。このため、衝突安全技術の評価と予防安全技術の評価をそれぞれ個別に行うことはできても、例えば、「予防安全」と「衝突安全」という２種類の自動車安全技術が乗員被害低減効果に及ぼす影響関係、あるいは、２種類の自動車安全技術に乗員による回避行動を加えたときの乗員被害低減効果に及ぼす影響関係、等を統合的に評価することができない。
【００５０】
［プリクラッシュ試験方法とプリクラッシュ試験作用］
上記のように、衝突直前における制動減速度、および、衝突時における衝突減速度を併せて再現し、衝突安全技術と予防安全技術の総合評価を行うことが重要である。以下、これを反映する実施例１のプリクラッシュ試験方法を説明する。
【００５１】
実施例１のプリクラッシュ試験方法は、衝突バリア１に向かうメインレール２に沿って台車走行路面３を移動可能なプリクラッシュ試験台車４を用い、プリクラッシュ試験台車４に、２脚の模擬シート５，５と、模擬シート５，５にシートベルト６，６を装着した状態で着座した試験ダミー７，７と、試験データ計測機器８と、を搭載して行う。プリクラッシュ試験方法を構成する手順は、「台車走行手順」と「台車減速手順」と「台車衝突手順」に分けられ、これらは一連の流れにより行われる。以下、図１３〜図１７に基づき、各手順を説明する。
【００５２】
前記台車走行手順は、図１３に示すように、プリクラッシュ試験台車４を、メインレール２に沿って牽引ワイヤ１１により牽引する牽引ワイヤシステムＢにより、プリクラッシュ試験台車４の台車走行速度を、停止状態から台車減速を開始する目標台車走行速度域になるまで加速させる。つまり、この台車走行手順では、図１６の（１．走行）に示すように、ワイヤ牽引によりプリクラッシュ試験台車４を加速走行させる。
この台車走行手順での目標台車走行速度域としては、例えば、助走区間での台車加速によりプリクラッシュ試験台車４が制動減速を開始する時点までに到達する台車走行速度が、例えば、数km/h〜６７km/hとなるように設定される。
【００５３】
前記台車減速手順は、図１４に示すように、台車走行手順に続き、予め指定された位置で牽引ワイヤ１１から切り離すことによりプリクラッシュ試験台車４をフリーラン状態とし、フリーラン状態のプリクラッシュ試験台車４に制動力を加える制動減速システムＣにより、プリクラッシュ試験台車４が制動減速を開始してから衝突直前に達するまでの減速区間の制動減速度特性を、目標制動減速度特性の設定範囲内に収まるように制御する。つまり、この台車減速手順では、図１６の（２．減速）に示すように、両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒと各タイヤブレーキ３４を用いて行われる最大減速Ｇ，立ち上がり時間，持続時間の制御作用により、切り離しフリーラン状態のプリクラッシュ試験台車４の減速区間における制動減速度特性（プリクラッシュＧ）を制御する。
この台車減速手順での目標制動減速度特性（プリクラッシュＧ）としては、例えば、制動減速を開始するときの減速開始速度（例えば、67km/h）、プリクラッシュ試験台車４の制動減速開始からの立ち上がり時間（例えば、520msec）、制動減速の持続時間（例えば、400msec）、衝突直前の最大制動減速度（例えば、-0.8Ｇ）、という条件により規定した特性となるように設定される。
【００５４】
前記台車衝突手順は、図１５に示すように、台車減速手順に続き、衝突バリア１とプリクラッシュ試験台車４の衝突面に設けられた衝突減速システムＤにより、プリクラッシュ試験台車４が衝突減速を開始してから停止するまでの衝突区間の衝突減速度特性を、目標衝突減速度特性の許容範囲内に収まるように制御する。つまり、この台車衝突手順では、図１６の（３．衝突）に示すように、複数本の衝撃緩衝用パイプ１３と複数のターニングデバイス１４を用いた衝突波形の制御作用により、プリクラッシュ試験台車４の衝突区間における衝突減速度特性（衝突Ｇ）が制御される。
この台車衝突手順での目標衝突減速度特性（衝突Ｇ）は、衝突減速を開始するときの衝突開始速度（例えば、48km/h）、衝突区間の持続時間（90msec）、衝突区間での平均衝突減速度（-28.0G）、により規定される衝突波形が、例えば、コリドーゾーン（一般的な車両衝突の評価基準）に収まるように規定される。
【００５５】
上記プリクラッシュ試験方法におけるプリクラッシュ試験台車４のワイヤ動力牽引・牽引離脱・制動の各作用を、図１７に基づき説明する。
・ワイヤ動力牽引作用は、図１７(a)に示すように、牽引ワイヤ１１と牽引ドリー２７およびプリクラッシュ試験台車４は連結された状態で加速牽引される。
・牽引離脱作用は、図１７(b)に示すように、メインレール２に設置されたドリーストッパ２８をきっかけに、牽引ドリー２７が牽引用アウトリガー１７から離脱する。プリクラッシュ試験台車４は、ドリーストッパ２８の位置に牽引ドリー２７を残したままのフリーラン状態に入る。また、牽引ドリー２７が牽引用アウトリガー１７から離脱するとき、基準位置検出用キッカー４２に基準位置キッカー４３が接触し、集中制御盤８０の動作を開始する。
・制動作用は、図１７(c)に示すように、プリクラッシュ試験台車４のみがフリーラン状態（惰性走行状態）となり、離脱位置より任意遅延時間から制動を開始する。
【００５６】
上記プリクラッシュ試験方法では、衝突直前における制動減速度（台車減速手順）と衝突時における衝突減速度（台車衝突手順）が、１回の試験中に併せて再現される。言い換えると、予防安全と衝突安全という２種類の自動車安全技術を搭載した自動車による衝突時、減速から衝突へ至る状況を精度良く再現した融合試験になる。
【００５７】
ここで、具体例として、
・走行設定 67km/h → 衝突速度 48km/h
・プリクラッシュ加速度：0.8Ｇ
・プリクラッシュ区間（＝減速区間）：920msec
・衝突減速度：AVE.-28.0Ｇ、持続時間（＝衝突区間）：90msec
という条件により行った台車加速度特性の実験結果を図１８に示す。
【００５８】
この実験結果によれば、プリクラッシュ試験台車４の減速度が、立ち上がり時間520msecにて、目標とするプリクラッシュ加速度0.8Ｇ程度に達し、その後、400msecの持続時間は目標とするプリクラッシュ加速度0.8Ｇを維持した。つまり、減速区間であるプリクラッシュ区間920msecを、プリクラッシュ加速度0.8Ｇへの立ち上がり時間520msecと、プリクラッシュ加速度0.8Ｇの持続時間400msecに費やす手法により、衝突直前に狙いとするプリクラッシュ加速度0.8Ｇを達成した。
【００５９】
そして、衝突後は、急な勾配にて減速度が衝突減速度-28.0Ｇの領域まで上昇し、しばらくの間は衝突減速度-28.0Ｇの領域を維持し、その後、一気に０Ｇまで低下する衝突波形を示した。衝突区間である衝突持続時間90msecの間の衝突減速度平均値として、狙いとする約-28.0Ｇが得られた。また、衝突波形も図１８の下限波形から上限波形までの間のコリドーゾーン（許容範囲）に収めることができた。
【００６０】
このように、衝突直前におけるプリクラッシュ加速度（例えば、0.8Ｇ）と衝突時における衝突減速度平均値(例えば、-28.0Ｇ)が、１回のプリクラッシュ試験中に併せて精度良く再現される。このため、例えば、１回のプリクラッシュ試験を行うだけで、予防安全技術と衝突安全技術の相互関連性をあらわす試験データを取得することが可能である。そして、取得した試験データに基づき、予防安全技術と衝突安全技術が乗員被害低減効果に及ぼす影響関係を、統合的に評価することができる。
【００６１】
また、実施例１のプリクラッシュ試験方法に用いるプリクラッシュ試験台車４には、２脚の模擬シート５，５と、２脚の模擬シート５，５にシートベルト６，６を装着して着座した２体の試験ダミー７，７と、２体の試験ダミー７，７による試験データを計測する試験データ計測機器８と、を台車ステージ４ｂ上に搭載した。
このため、同一条件下での被害軽減ブレーキとプリクラッシュ・シートベルトの効果の比較およびダミー特性の差異の把握が容易となる。さらに、１回のプリクラッシュ試験にて２サンプルのデータ抽出となるため、試験回数の半減、および、ダミー設定条件の違い等による試験実施パターンのパターンマトリクスの作成が可能となる。
【００６２】
さらに、実施例１のプリクラッシュ試験方法に用いるプリクラッシュ試験台車４には、台車走行速度を検出する台車走行速度センサ５１と、制動減速度（低Ｇ）を検出する制動減速度センサ５２と、衝突減速度（高Ｇ）を検出する衝突減速度センサ５３を搭載した。
このため、プリクラッシュ試験中の牽引走行時および制動時の台車速度を検出することができるし、プリクラッシュ試験中の制動減速度と衝突減速度を精度良く検出することができる。この検出結果を試験データとして評価に反映させることで、評価精度の向上を図ることができる。また、検出信号を試験中の走行速度制御や制動減速度制御、等に反映させてフィードバック制御系を構築することで、狙いとする走行速度や制動減速度への一致性を高めることができる。
【００６３】
［ピッチング抑制方式による台車挙動安定化作用］
実施例１のように、プリクラッシュ試験を一連の流れによる「台車走行手順」と「台車減速手順」と「台車衝突手順」により行う場合、評価精度の高い測定データに基づき統一したダミー挙動解析、等を行う上で、繰り返し復元性の高い試験を行う必要がある。この繰り返し復元性の高い試験を行うためには、プリクラッシュ試験台車４の直進安定性と、プリクラッシュ試験台車４の走行・減速・衝突時における水平度保持機能が要求される。
【００６４】
例えば、プリクラッシュ試験台車の４隅に配置される４輪のタイヤを、台車のサスペンションを介して支持されるエア封入タイヤとすると、プリクラッシュ試験において、加速走行のときには、重心が台車後方に移動して台車後方側が沈み込み、台車前方側が浮き上がる。一方、減速のときには、重心が台車前方に移動して台車前方側が沈み込み、台車後方側が浮き上がる。このように、台車に対しタイヤを弾性支持すると、プリクラッシュ試験中にプリクラッシュ試験台車が前後に揺れるピッチング現象が生じる。
【００６５】
これに対し、実施例１では、プリクラッシュ試験台車４の４隅に配置されるタイヤとして、リジッド支持による４輪のエアレスタイヤ１５を採用した。このため、加速走行時や減速時において、エアレスタイヤ１５と台車走行路面３とが接する４位置でのプリクラッシュ試験台車４の上下動が抑制される。この結果、制動/衝突時において、プリクラッシュ試験台車４の台車ピッチング現象を防止できる。
【００６６】
例えば、台車牽引方式として、メインレールを利用した中央牽引方式を採用し、サブレールを案内ガイドとしてプリクラッシュ試験台車の直進走行性を確保するようにした場合を想定する。この場合、台車の案内ガイド位置が、台車中心軸から偏心した位置となるため、プリクラッシュ試験台車の案内ガイド位置を中心とする台車揺れが許容されることにより、直進安定性が確保されないばかりでなく、プリクラッシュ試験中に台車ピッチング動作が生じる。
【００６７】
これに対し、実施例１では、プリクラッシュ試験中、メインレール２に対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した段つき構造による前側走行補助ガイドローラー１９Ｆと後側走行補助ガイドローラー１９Ｒを、台車の前後位置に設定する構成を採用した。この両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒを採用したことにより、下記に述べるように、直進安定性を確保できるし、制動/衝突ピッチング現象を防止できる。
【００６８】
両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒは、図６に示すように、台車フレーム４ａを車幅方向に振れさせないようにメインレール２に嵌合し、しかも、図４に示すように、プリクラッシュ試験台車４の前後位置に一対設定されている。このため、プリクラッシュ試験台車４の前部と後部のそれぞれの車幅方向振れが抑えられることで、台車の加減速走行にかかわらず、直進安定性を確保できる。
【００６９】
両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒは、図５に示すように、第１エアシリンダー２４のロッドを伸長させることで、メインレール２のレール面に押し付ける力が与えられる。このため、プリクラッシュ試験台車４は、４つのエアレスタイヤ１５と２つの走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒの合計６輪により台車重量を分担して支持されることになる。そして、台車の加減速走行により両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒに外乱が入力されても、外乱入力が両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒの押し付け力を超えない限り、両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒはメインレール２のレール面への押し付け状態が保たれる。この結果、プリクラッシュ試験台車４のピッチング動作が抑えられ、制動/衝突ピッチング現象を防止できる。
【００７０】
このように、実施例１では、台車挙動安定化対策として、リジッド支持による４輪のエアレスタイヤ１５と、前後一対の両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒと、によるピッチング抑制方式を採用したことで、プリクラッシュ試験台車４に対する要求性能である直進安定性と水平度保持機能を併せて達成することができる。
【００７１】
［アウトリガー偏心牽引方式による台車走行制御作用］
プリクラッシュ試験での台車走行制御の際は、サブレール２５に内挿配置され牽引ワイヤ１１を用い、メインレール２に沿ってプリクラッシュ試験台車４を牽引することにより走行状態とする。そして、サブレール２５の指定位置に設定したドリーストッパ２８に牽引ドリー２７が接触することにより、牽引用アウトリガー１７と牽引ワイヤ１１の連結を切り離すことによりフリーラン状態とする。
【００７２】
例えば、台車牽引方式として、メインレールを利用した中央牽引方式を採用した場合を想定する。この場合、プリクラッシュ試験台車の下面に存在するメインレールのスペースが牽引ワイヤ等により占有され、メインレールのスペースを、台車牽引以外の用途に活用することができない。
【００７３】
これに対し、実施例１では、台車牽引方式として、牽引用アウトリガー１７と牽引ワイヤ１１と牽引ドリー２７を備えたアウトリガー偏心牽引方式を採用した。このため、プリクラッシュ試験台車４の下面に存在するメインレール２のスペースが牽引ワイヤ１１等により占有されることなく、プリクラッシュ試験台車４とメインレール２の間に形成されるスペースを、台車牽引以外の用途に有効活用することができる。具体的なスペース有効活用例としては、実施例１で示すように、プリクラッシュ試験台車４の下面であって台車中心軸Ｌ上に、台車挙動安定化を図るための両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒを設定し、制動減速度制御のために両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒを設定している。
【００７４】
また、牽引ワイヤ１１と牽引ドリー２７がサブレール２５に内挿配置されているため、牽引用アウトリガー１７がプリクラッシュ試験台車４の側面から突出するだけで、他の構成要素がサブレール２５から露出せず、アウトリガー偏心牽引方式としながら良好な試験環境を確保することができる。
【００７５】
［デュアルブレーキ方式による制動減速度制御作用］
プリクラッシュ試験での制動減速度制御の際は、フリーラン状態のプリクラッシュ試験台車４に対し、主にレールブレーキ１２を用いて制動力を加えることにより、プリクラッシュ試験台車４が制動減速を開始してから衝突直前に達するまでの減速区間の制動減速度特性を制御する。
【００７６】
このとき、実施例１では、制動減速システムＣとして、プリクラッシュ試験台車４とメインレール２との間で制動力を得る両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒと、プリクラッシュ試験台車４と各タイヤ軸１８との間で制動力を得る各タイヤブレーキ３４と、を備えたデュアルブレーキ方式のシステムを採用した。そして、制動減速度特性の制御は、両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒと各タイヤブレーキ３４に対し２系統の独立したブレーキ制御油圧により行うようにしている。
【００７７】
例えば、プリクラッシュ試験台車は、繰り返しの試験に対応できるように耐衝撃構造として設計されており、付属の模擬シート等を含めると、総重量は、２ton〜３tonまでになるというように、市販されている一般の乗用車よりも重くなる。したがって、乗用車でのニュートラル走行に相当するフリーラン状態としても、プリクラッシュ試験台車の持つ高い慣性力を上回るだけの制動力を、プリクラッシュ試験台車に与えないと、減速させることができない。
【００７８】
また、乗用車では、４輪にブレーキ油圧を付与するタイヤブレーキにより制動力を得て減速している。しかし、仮にプリクラッシュ試験台車にタイヤブレーキのみを設定し、制動減速度を得ようとすると、４輪のタイヤに付与するブレーキ油圧を相当に高い油圧にする必要がある。この場合、制動減速度を得る台車減速手順において、４輪のタイヤが制動ロック状態に陥り、台車走行路面との摩擦により、４輪のタイヤに偏摩耗を生じ、それ以降のプリクラッシュ試験に対応できなくなる。さらに、タイヤブレーキの場合、タイヤと台車走行路面の間の摩擦係数が変動すると、その影響を受けて同じ油圧を付与しても制動力が変動し、制動減速度特性を繰り返して再現できなくなる。
【００７９】
これに対し、実施例１では、主ブレーキを両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒとし、従ブレーキを各タイヤブレーキ３４とし、２系統の独立したブレーキ油圧の制御を行うデュアルブレーキ方式のブレーキシステムを採用した。このため、制動減速度を得る台車減速手順において、両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒを優先して用いることで、４輪のタイヤが制動ロック状態に陥ることなく、また、エアレスタイヤ１５と台車走行路面３との間の摩擦係数変動影響を受けることなく、所望の制動減速度特性を高い再現性にて得ることができる。また、所望の制動減速度を得るのに、主ブレーキである両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒによる制動力のみでは不足するときに、従ブレーキである各タイヤブレーキ３４を併用することにより、高い慣性力を持つプリクラッシュ試験台車４を、慣性力を超える制動力により減速させることができる。さらに、両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒと各タイヤブレーキ３４を併用することにより、様々なパターンにより目標制動減速度特性が設定されても、制動力の制御自由度の高さにより、これに対応することができる。
【００８０】
［衝撃緩衝方式による衝突減速度制御作用］
プリクラッシュ試験での衝突減速度制御の際は、衝突バリア１とプリクラッシュ試験台車４の衝突面に設けられた衝突減速システムＤにより、プリクラッシュ試験台車４が衝突減速を開始してから停止するまでの衝突区間の衝突減速度特性を制御する。
【００８１】
このとき、実施例１では、衝突減速システムＤとして、衝突バリア１の衝突面に設けられた複数本の衝撃緩衝用パイプ１３と、プリクラッシュ試験台車４の衝突面に設けられた複数のターニングデバイス１４と、を有する。このうち、複数本の衝撃緩衝用パイプ１３は、衝突バリア１の衝突壁面に着脱可能に設けられ、衝突時に180°の折り返し変形が進行する。一方、複数のターニングデバイス１４は、プリクラッシュ試験台車４の最前面位置に突出して設けられ、衝突時に衝撃緩衝用パイプ１３の開口端と符合して180°の折り返し変形の進行を促す円錐形状を持つ。
【００８２】
このため、衝突時、図１５に示すように、ターニングデバイス１４が衝撃緩衝用パイプ１３に差し込まれると、衝撃緩衝用パイプ１３が座屈により変形することなく、パイプ形状を保ったままの180°の折り返し変形となり、その後、180°の折り返し変形量が徐々に増して変形が進行する。つまり、衝撃緩衝用パイプ１３の変形パターンが、繰り返し試験を行っても同じ180°の折り返し変形パターンとなることで、衝突Ｇに応じた衝突波形（衝突減速度特性の波形）を、高い再現性により得ることができる。
【００８３】
さらに、実施例１では、衝撃緩衝用パイプ１３は、衝突バリア１に固定されたパイプホルダ５０に着脱可能に設けられていて、複数本の衝撃緩衝用パイプ１３の本数，材質，肉厚および硬度のうち、少なくとも１つの要素を選定するシステム設定により衝突減速度特性の制御を行うようにしている。
【００８４】
このため、４本の衝撃緩衝用パイプ１３を用いた衝突Ｇより低い衝突Ｇを試験条件とするときは、例えば、衝撃緩衝用パイプ１３（アルミパイプ）の材質，肉厚，硬度は変えないで、設定本数だけを４本から３本へと減らすことにより、低い衝突Ｇを試験条件に調整することができるというように、衝突Ｇのコントロールを容易に行うことができる。
【００８５】
次に、効果を説明する。
実施例１のプリクラッシュ試験台車４を用いたプリクラッシュ試験装置（台車試験装置の一例）にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００８６】
(1) 台車走行路面３に敷設されたガイドレール（メインレール２）に沿ってタイヤ走行する試験台車（プリクラッシュ試験台車４）を用いた台車試験装置において、
前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に、前記ガイドレール（メインレール２）に沿ってタイヤ走行する前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の挙動安定性を確保する台車挙動安定システムＡを設け、
前記台車挙動安定システムＡは、前記ガイドレール（メインレール２）に対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）を有する。
このため、走行中、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に制動力や外力や外乱入力が作用しても台車水平度を保持し、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の直進安定性を確保することができる。
【００８７】
(2) 前記ガイドレールは、前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の車幅方向中心点の集合である台車中心軸Ｌの真下位置に沿って台車走行路面３に敷設されたメインレール２であり、
前記走行補助ガイドローラーは、前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の台車中心軸Ｌの前後位置に配置され、台車前側位置と前記メインレール２との間で前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の挙動を抑える前側走行補助ガイドローラー１９Ｆと、台車後側位置と前記メインレール２との間で前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の挙動を抑える後側走行補助ガイドローラー１９Ｒと、を備えた。
このため、上記(2)の効果に加え、台車前後位置でバランスのとれたローラー支持がなされることにより、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に制動力や外力や外乱入力が作用しても、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の高い水平度保持性と直進安定性を確保することができる。
【００８８】
(3) 前記台車挙動安定システムＡは、前記メインレール２に対する走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）に加え、前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の各タイヤのタイヤ軸１８に回転可能に支持したエアレスタイヤ１５を備えた。
このため、上記(2)の効果に加え、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に制動力や外力や外乱入力が作用しても、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）のピッチング現象を防止することができる。
【００８９】
(4) 前記走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）は、前記メインレール２より上方の台車収納位置と、前記メインレール２に対して押し付け嵌合状態とする押圧位置と、の間で昇降動作を行うローラー昇降機構（第１エアシリンダー２４等）を有する。
このため、上記(2)または(3)の効果に加え、１つの試験台車（プリクラッシュ試験台車４）を用意するだけで、台車挙動安定性が要求されない試験（例えば、ハニカム緩衝材を用いた衝突試験）と台車挙動安定性が要求される試験（例えば、パイプを用いた衝突試験やプリクラッシュ試験）で兼用し、有効に使い分けることができる。
【００９０】
(5) 前記ローラー昇降機構（第１エアシリンダー２４等）に、前記走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）の動作を制御するガイドローラー動作制御手段（ソレノイドバルブ７２Ｇ、レギュレータ７３Ｇ、スピードコントローラ７４Ｇ）を設け、
前記ガイドローラー動作制御手段（ソレノイドバルブ７２Ｇ、レギュレータ７３Ｇ、スピードコントローラ７４Ｇ）は、前記走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）の昇降動作に加え、前記メインレール２に対する前記走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）の押圧力を制御する。
このため、上記(4)の効果に加え、試験内容や試験条件等に対応して走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）の押圧力を制御することにより、試験内容や試験条件等の変化にかかわらず、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の水平度保持性と直進安定性を確保することができる。
【００９１】
(6) 前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に、牽引ワイヤ１１により牽引することにより走行状態とし、牽引ワイヤ１１から切り離すことによりフリーラン状態とする牽引ワイヤシステムＢを設け、
前記牽引ワイヤシステムＢは、前記メインレール２に沿って平行な偏心位置の前記台車走行路面３に敷設されたサブレール２５に前記牽引ワイヤ１１を内挿配置し、偏心位置の前記牽引ワイヤ１１により前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）を牽引するアウトリガー偏心牽引方式によるシステムである。
このため、上記(2)〜(5)の効果に加え、アウトリガー偏心牽引方式により試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に対し直進走行性を損なわせる外力（ワイヤ牽引力）が加わるにもかかわらず、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の直進走行安定性を確保することができる。
【００９２】
(7) 前記試験台車は、試験ダミー７を搭載し、衝突バリア１に向かう台車走行路面３に敷設した前記メインレール２に沿ってタイヤ走行するプリクラッシュ試験台車４であり、
前記フリーラン状態の前記プリクラッシュ試験台車４に制動力を加えることにより、前記プリクラッシュ試験台車４が制動減速を開始してから衝突直前に達するまでの減速区間の制動減速度特性を制御する制動減速システムＣを設け、
前記台車挙動安定システムＡは、前記プリクラッシュ試験台車４の試験開始前停車状態から走行状態・フリーラン状態・制動減速状態・衝突減速状態を経過して試験終了後停車状態になるまでの全走行区間をシステム動作区間とする。
このため、上記(6)の効果に加え、全走行区間において台車水平度と直進走行安定性を保ちながら制動減速度と衝突減速度を再現することにより、被害軽減ブレーキ等による自動車の予防安全技術が、衝突時の乗員被害に与える影響を総合評価するプリクラッシュ試験を行うことができる。
【００９３】
以上、本発明の台車試験装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９４】
実施例１では、試験台車として、制動減速と衝突減速の再現を意図するプリクラッシュ試験台車４の例を示した。しかし、衝突減速の再現を意図する衝突試験台車であって、この衝突試験台車に台車挙動安定機能を与えるような例としても良い。また、衝突させることなく加速走行状態や減速走行状態を再現する走行試験台車であって、この走行試験台車に台車挙動安定機能を与えるような例としても良い。
【００９５】
実施例１では、走行補助ガイドローラーとして、プリクラッシュ試験台車４の台車中心軸Ｌの前後位置に、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆと後側走行補助ガイドローラー１９Ｒを設定する例を示した。しかし、走行補助ガイドローラーとしては、１つのガイドローラーを設定しても良いし、さらに、複数設定する場合も前後一対の設置パターン以外の設定としても良い。例えば、試験台車の台車走行路面に複数のレールを有する場合には、複数のレールに対し台車挙動の安定性を確保するように、３以上配置するような例としても良い。
【００９６】
実施例１では、台車挙動安定システムＡとして、両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒに加え、エアレスタイヤ１５を備え、確実な台車挙動安定性を狙う例を示した。しかし、台車挙動安定システムとしては、走行補助ガイドローラーのみを設ける例としても良いし、さらに、走行補助ガイドローラーと、エアレスタイヤ以外のピッチ挙動の抑制機構を併用するような例としても良い。
【００９７】
実施例１では、両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒに、台車収納位置と押圧位置の間で昇降動作を行うローラー昇降機構を設け、ローラー昇降機構にレール押圧力の制御機能を持たせた例を示した。しかし、走行補助ガイドローラーにローラー昇降機構が無く、走行補助ガイドローラーに対しバネ等の弾性部材を用いてレール押圧力を付与するような例としても良い。
【００９８】
実施例１では、牽引ワイヤシステムＢとして、プリクラッシュ試験台車４を、サブレール２５に内挿配置した牽引ワイヤ１１により牽引するアウトリガー偏心牽引方式の例を示した。しかし、試験台車は、ワイヤ牽引方式以外に、加速式スレッド等により走行させるものであっても良い。
【符号の説明】
【００９９】
Ａ 台車挙動安定システム
Ｂ 牽引ワイヤシステム
Ｃ 制動減速システム
Ｄ 衝突減速システム
１ 衝突バリア
２ メインレール（ガイドレール）
３ 台車走行路面
４ プリクラッシュ試験台車
４ａ 台車フレーム
４ｂ 台車ステージ
５ 模擬シート
６ シートベルト
７ 試験ダミー
８ 試験データ計測機器
１１ 牽引ワイヤ
１２Ｆ 前側レールブレーキ（レールブレーキ）
１２Ｒ 後側レールブレーキ（レールブレーキ）
１３ 衝撃緩衝用パイプ
１４ ターニングデバイス
１５ エアレスタイヤ（タイヤ）
１７ 牽引用アウトリガー
１８ タイヤ軸
１９Ｆ 前側走行補助ガイドローラー（走行補助ガイドローラー）
１９Ｒ 後側走行補助ガイドローラー（走行補助ガイドローラー）
２５ サブレール
２６ 牽引モータ
２７ 牽引ドリー
２８ ドリーストッパ
３０ 第１ブレーキキャリパー
３３ 第２ブレーキキャリパー
３４ タイヤブレーキ
５１ 台車走行速度センサ
５２ 制動減速度センサ
５３ 衝突減速度センサ
Ｌ 台車中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、台車走行路面に敷設されたガイドレールに沿ってタイヤ走行する試験台車を用いた台車試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両衝突試験用台車のブレーキ装置としては、台車の車輪に摩擦制動部材を備えた油圧ブレーキを設けたものが知られている（特許文献１を参照）。
【０００３】
この従来装置は、台車が緩衝装置のブロックに衝突して減速することにより錘を固定したレバーが倒れてハンドバルブを切り替える。このバルブ切り替え動作により、レシーバタンク内の圧縮空気の圧力がエアオイルブースターの加圧作動部に作用し、加圧油により油圧ブレーキが作動して台車を停止させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の車両衝突試験用台車のブレーキ装置は、衝突後の台車が緩衝装置の弾性反発力により様々な位置に後退してしまうことを防止し、衝突後、自動的かつすみやかに所定の位置に油圧ブレーキにより停止させるものである。そして、この油圧ブレーキによりタイヤと台車走行路面との間に制動力を付与すると、台車の重心位置が台車前後方向に移動することで台車がピッチ挙動をして台車水平度が保持されず、台車の直進安定性を確保できない、という問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、走行中、試験台車に制動力や外力や外乱入力が作用しても台車水平度を保持し、試験台車の直進安定性を確保することができる台車試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では、台車走行路面に敷設されたガイドレールに沿ってタイヤ走行する試験台車を用いた台車試験装置において、
前記試験台車に、前記ガイドレールに沿ってタイヤ走行する前記試験台車の挙動安定性を確保する台車挙動安定システムを設け、
前記台車挙動安定システムは、前記ガイドレールに対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した走行補助ガイドローラーを有する。
【発明の効果】
【０００８】
よって、台車試験を行うとき、台車走行路面に敷設されたガイドレールに沿ってタイヤ走行する試験台車に設けた台車挙動安定システムが作動し、走行補助ガイドローラーが、ガイドレールに対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動する。
すなわち、走行補助ガイドローラーは、ガイドレールに対して押し付け状態にある。このため、走行中、試験台車に制動力等が作用し、台車がピッチ挙動をしようとしても、ガイドレールに対するローラー押し付け力によりピッチ挙動が抑えられ、試験台車の水平度が保持される。そして、走行補助ガイドローラーは、ガイドレールに対して嵌合状態にある。このため、走行中、試験台車に外力や外乱入力等が作用し、台車の走行軌道がガイドレールに沿った直進軌道から外れようとしても、ガイドレールに対するローラー嵌合力によりガイドレールに沿った直進軌道に戻す修正がなされる。
このように、本発明の台車試験装置によれば、走行中、試験台車に制動力や外力や外乱入力が作用しても台車水平度を保持し、試験台車の直進安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１のプリクラッシュ試験台車を用いたプリクラッシュ試験装置（台車試験装置の一例）を示す全体概略平面図である。
【図２】実施例１のプリクラッシュ試験台車を用いたプリクラッシュ試験装置（台車試験装置の一例）を示す全体概略側面図である。
【図３】実施例１のプリクラッシュ試験台車を用いたプリクラッシュ試験装置（台車試験装置の一例）を示す全体概略背面図である。
【図４】実施例１のプリクラッシュ試験装置における台車挙動安定システムを装備したプリクラッシュ試験台車を示す側面図である。
【図５】実施例１のプリクラッシュ試験装置における台車挙動安定システムの走行補助ガイドローラーを示す側面図である。
【図６】実施例１のプリクラッシュ試験装置における台車挙動安定システムの走行補助ガイドローラーを示す図５のＥ−Ｅ線断面図である。
【図７】実施例１のプリクラッシュ試験装置における制動減速システムのレールブレーキを示す側面図である。
【図８】実施例１のプリクラッシュ試験装置における制動減速システムのレールブレーキを示す図７のＦ−Ｆ線断面図である。
【図９】実施例１のプリクラッシュ試験装置における制動減速システムのタイヤブレーキを示す側面図である。
【図１０】実施例１のプリクラッシュ試験装置における制動減速システムのデュアルブレーキと台車挙動安定システムの走行補助ガイドローラーの集中制御ユニットを示す制御ユニット全体図である。
【図１１】実施例１のプリクラッシュ試験装置における衝突減速システムを示すシステム図である。
【図１２】実施例１のプリクラッシュ試験装置における試験データ計測機器を搭載したプリクラッシュ試験台車を示す平面図である。
【図１３】実施例１のプリクラッシュ試験方法の台車走行手順を示す説明図である。
【図１４】実施例１のプリクラッシュ試験方法の台車減速手順を示す説明図である。
【図１５】実施例１のプリクラッシュ試験方法の台車衝突手順を示す説明図である。
【図１６】実施例１のプリクラッシュ試験方法の特徴を示す概要図である。
【図１７】実施例１のプリクラッシュ試験方法での台車の(a)ワイヤ動力牽引・(b)牽引離脱・(c)制動を示す概要説明図である。
【図１８】実施例１のプリクラッシュ試験方法による試験一例を示す制動減速特性と衝突減速特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の台車試験装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、構成を説明する。
図１〜図３は、実施例１のプリクラッシュ試験台車を用いたプリクラッシュ試験装置（台車試験装置の一例）を示す全体概略図である。以下、図１〜図３に基づき全体構成を説明する。
【００１２】
実施例１のプリクラッシュ試験装置は、図１〜３に示すように、試験台車として、衝突バリア１に向かうメインレール２（ガイドレール）に沿って台車走行路面３をタイヤ走行するプリクラッシュ試験台車４を用いる。前記メインレール２は、台車走行路面３に敷設され、プリクラッシュ試験台車４の車幅方向中心点の集合である台車中心軸Ｌの真下位置に沿って配置され、プリクラッシュ試験台車４の移動方向を案内するガイドレール機能を有する。
【００１３】
前記プリクラッシュ試験台車４は、台車フレーム４ａと、台車フレーム４ａの上面に固定された台車ステージ４ｂを基本構造とし、繰り返しのプリクラッシュ試験に対応できるように耐衝撃構造としている。この台車ステージ４ｂ上には、台車前後方向に２脚の模擬シート５，５と、２脚の模擬シート５，５にシートベルト６，６を装着して着座した２体の試験ダミー７，７と、２体の試験ダミー７，７による試験データを計測する試験データ計測機器８と、を搭載している。
【００１４】
前記台車ステージ４ｂには、フリーレイアウトが可能なように等間隔穴（３インチピッチホール）が開けられている。そして、前記台車ステージ４ｂ上には、前記模擬シート５，５の横位置にシートベルト６，６をベルト張力設定可能に取り付けるシートベルト取り付け装置９，９が立設され、前記模擬シート５，５の前位置に脚部荷重の計測を行うトーボード模擬装置１０，１０が固定されている。
【００１５】
実施例１のプリクラッシュ試験装置は、プリクラッシュ試験方法を実現するための主要な構成要素として、台車挙動安定システムＡ（図４〜図６参照）と、牽引ワイヤシステムＢ（図１，図３参照）と、制動減速システムＣ（図７〜図１０参照）と、衝突減速システムＤ（図１１，図１２参照）と、を備えている。
【００１６】
前記台車挙動安定システムＡは、精度良くプリクラッシュ試験を再現すると共に、条件を変えての繰り返しプリクラッシュ試験を安定して再現するため、プリクラッシュ試験台車４の直進安定性と台車水平度保持機能を確保するシステムである。
【００１７】
前記牽引ワイヤシステムＢは、衝突バリア１に向かうメインレール２に沿ってプリクラッシュ試験台車４を牽引ワイヤ１１により牽引することによりプリクラッシュ試験台車４を走行状態とし、牽引ワイヤ１１からプリクラッシュ試験台車４を切り離すことによりフリーラン状態とするシステムである。
【００１８】
前記制動減速システムＣは、フリーラン状態のプリクラッシュ試験台車４に対し、主に前側レールブレーキ１２Ｆおよび後側レールブレーキ１２Ｒを用いて制動力を加えることにより、プリクラッシュ試験台車４が制動減速を開始してから衝突直前に達するまでの減速区間の制動減速度特性を制御可能なシステムである。
【００１９】
前記衝突減速システムＤは、衝突バリア１の衝突面に設けられた複数本の衝撃緩衝用パイプ１３と、プリクラッシュ試験台車４の衝突面に設けられた複数のターニングデバイス１４と、を有し、プリクラッシュ試験台車４が衝突減速を開始してから停止するまでの衝突区間の衝突減速度特性を制御可能なシステムである。
【００２０】
なお、図１〜３において、１５はエアレスタイヤ、１６はカメラ用アウトリガー、１７は牽引用アウトリガーである。以下、図１〜図３に図４〜図１２を加え、各システムＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの構成を、詳しく説明する。
【００２１】
前記台車挙動安定システムＡは、図４に示すように、プリクラッシュ試験台車４の台車フレーム４ａの４隅位置にリジッド支持したタイヤ軸１８と、タイヤ軸１８に回転可能に支持した４輪のエアレスタイヤ１５と、台車中心軸Ｌの前後位置の台車フレーム４ａに配置した前側走行補助ガイドローラー１９Ｆおよび後側走行補助ガイドローラー１９Ｒと、を備えたピッチング抑制方式のシステムである。
【００２２】
前記４輪のエアレスタイヤ１５は、弾性支持によるサスペンションを介在させることなく、台車フレーム４ａにリジッド支持した中実の耐荷重タイヤである。
【００２３】
前記前側走行補助ガイドローラー１９Ｆおよび後側走行補助ガイドローラー１９Ｒは、プリクラッシュ試験時、メインレール２に対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定したガイドローラーである。
【００２４】
前記前側走行補助ガイドローラー１９Ｆおよび後側走行補助ガイドローラー１９Ｒのうち、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆの構成を、図５および図６に基づき説明する。なお、後側走行補助ガイドローラー１９Ｒは、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆと同様の構成であるため説明を省略する。
【００２５】
前記前側走行補助ガイドローラー１９Ｆは、図５に示すように、プリクラッシュ試験台車４の台車フレーム４ａに固定されたローラーブラケット２０と、ローラーブラケット２０に対しピン２１を介して支持されたローラー支持アーム２２と、を有する。そして、図６に示すように、ローラー支持アーム２２の両側位置に、メインレール２に対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した段付き形状による前側走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｆがベアリング支持により回転可能に設けられる。
前側走行補助ガイドローラー１９Ｆは、プリクラッシュ試験台車４の台車フレーム４ａに固定されたシリンダーブラケット２３と、シリンダーブラケット２３に回動可能に支持され、ロッド端部がローラー支持アーム２２にリンク２９を介して連結された第１エアシリンダー２４と、を備えたローラー昇降機構を有する。
このローラー昇降機構は、第１エアシリンダー２４のロッド伸縮により、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆをメインレール２より上方の台車収納位置（図５の破線位置）と、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆをメインレール２に対して押し付け嵌合状態とする押圧位置（図５の実線位置）と、の間で昇降動作を行う機構である。
【００２６】
前記牽引ワイヤシステムＢは、図１に示すように、プリクラッシュ試験台車４に固定され、台車側面からサブレール２５に向かって突出する牽引用アウトリガー１７と、サブレール２５に内挿配置され、動力システムである牽引モータ２６により移動する牽引ワイヤ１１と、サブレール２５に内挿配置され、牽引用アウトリガー１７と牽引ワイヤ１１を連結する牽引ドリー２７と、を備えたアウトリガー偏心牽引方式のシステムである。
【００２７】
前記サブレール２５は、図１に示すように、メインレール２に沿って平行な偏心位置の台車走行路面３に敷設されている。また、牽引ワイヤシステムＢによる走行状態からフリーラン状態への切り替えは、サブレール２５の指定位置に設定したドリーストッパ２８に牽引ドリー２７が接触することにより、牽引用アウトリガー１７と牽引ドリー２７の連結を切り離すことで行う。
【００２８】
前記制動減速システムＣは、台車中心軸Ｌの前後位置に配置され、図８に示すように、メインレール２を挟み込む第１ブレーキキャリパー３０,３０（ブレーキキャリパー）により油圧制動力を得る前側レールブレーキ１２Ｆおよび後側レールブレーキ１２Ｒを有する。また、４輪のエアレスタイヤ１５の各位置に設けられ、各タイヤ軸１８に固定したブレーキディスク３２を挟み込む第２ブレーキキャリパー３３（ブレーキキャリパー）により油圧制動力を得るタイヤブレーキ３４を有する。すなわち、制動減速システムＣは、前側レールブレーキ１２Ｆおよび後側レールブレーキ１２Ｒによるレールブレーキと、各輪のタイヤブレーキ３４と、を備えたデュアルブレーキ方式のシステムである。
【００２９】
前記前側レールブレーキ１２Ｆおよび後側レールブレーキ１２Ｒのうち、前側レールブレーキ１２Ｆの構成を、図７に基づき説明する。なお、後側レールブレーキ１２Ｒは、前側レールブレーキ１２Ｆと同様の構成であるため説明を省略する。
【００３０】
前記前側レールブレーキ１２Ｆは、図７に示すように、プリクラッシュ試験台車４の台車フレーム４ａに固定されたブレーキブラケット３５と、ブレーキブラケット３５に対しピン３６を介して支持されたブレーキ支持枠アーム３７と、ブレーキ支持枠アーム３７に固定されたブレーキ支持枠３８と、有する。そして、図８に示すように、ブレーキ支持枠３８に、メインレール２を挟み込む第１ブレーキキャリパー３０,３０が設けられる。
前側レールブレーキ１２Ｆは、プリクラッシュ試験台車４の台車フレーム４ａに固定されたシリンダーブラケット３９と、シリンダーブラケット３９に回動可能に支持され、ロッド端部がブレーキ支持枠アーム３７にリンク４０を介して連結された第２エアシリンダー４１と、を備えたブレーキ昇降機構を有する。
このブレーキ昇降機構は、第２エアシリンダー４１のロッド伸縮により、前側レールブレーキ１２Ｆをメインレール２より上方の台車収納位置（図７の破線位置）と、前側レールブレーキ１２Ｆの第１ブレーキキャリパー３０,３０によりメインレール２を挟み込む油圧制動位置（図７の実線位置）と、の間で昇降動作を行う機構である。
【００３１】
前記制動減速システムＣによる制動減速度特性の制御は、図１０に示すように、両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒと各タイヤブレーキ３４に対し、２系統の独立したブレーキ制御油圧を作り出すブレーキキャリパー用油圧制御ライン６０により行う。また、両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒと両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒの昇降制御は、空圧シンリンダー用窒素ガス制御ライン７０により行う。以下、図１０に基づき集中制御ユニットの説明をする。なお、図１０において、点線は制御信号ライン、細線は窒素ガスライン、太線は油圧ラインである。
【００３２】
前記ブレーキキャリパー用油圧制御ライン６０は、図１０に示すように、動作遅延時間を設定するデジタルカウンタ６１Ｒ，６１Ｔと、窒素ガスの開放・閉鎖を制御するソレノイドバルブ６２Ｒ，６２Ｔと、窒素ガス開放圧力を設定するデジタルレギュレータ６３Ｒ，６３Ｔと、空圧→油圧倍力装置としてのブースター６４Ｒ，６４Ｔと、一次圧を貯蔵するブレーキ用窒素ガスボンベ６５と、を備えている。
【００３３】
前記空圧シンリンダー用窒素ガス制御ライン７０は、図１０に示すように、窒素ガスの開放・閉鎖を制御するソレノイドバルブ７２Ｇ，７２Ｂと、窒素ガス減圧器としてのレギュレータ７３Ｇ，７３Ｂと、動作速度調整器としてのスピードコントローラ７４Ｇ，７４Ｂと、一次圧を貯蔵する昇降用窒素ガスボンベ７５と、を備えている。
【００３４】
前記デジタルカウンタ６１Ｒ，６１Ｔは、動作遅延時間がそれぞれ独立に設定されていて、集中制御盤８０からの動作信号により同時にカウンタ動作を開始する。なお、集中制御盤８０は、台車走行路面３に設定された基準位置検出用キッカー４２に、プリクラッシュ試験台車４に設けられた基準位置キッカー４３が接触する際に信号を入力し、動作信号をデジタルカウンタ６１Ｒ，６１Ｔに出力する。
【００３５】
前記ブースター６４Ｒ，６４Ｔは、デジタルレギュレータ６３Ｒ，６３Ｔにより独立に調整された窒素ガス開放圧力（空圧）を油圧に倍力変換する。そして、ブースター６４Ｒからの油圧は、油圧ラインを経過して両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒの第１ブレーキキャリパー３０，３０に対して付与される。ブースター６４Ｔからの油圧は、油圧ラインを経過して各タイヤブレーキ３４の第２ブレーキキャリパー３３に対して付与される。
【００３６】
前記ソレノイドバルブ７２Ｇ，７２Ｂは、集中制御盤８０からの開放動作信号により窒素ガスを開放し、集中制御盤８０からの閉鎖動作信号により窒素ガスを閉鎖する。集中制御盤８０からの開放動作信号と閉鎖動作信号は、両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒと両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒに対し、それぞれ独立に設けられたスイッチ操作により出力される。
【００３７】
前記スピードコントローラ７４Ｇ，７４Ｂは、レギュレータ７３Ｇ，７３Ｂにより減圧された窒素ガスの流量調整により昇降動作速度を調整する。そして、スピードコントローラ７４Ｇからの窒素ガスは、窒素ガスラインを経過して両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒの第１エアシリンダー２４，２４に付与される。スピードコントローラ７４Ｂからの窒素ガスは、窒素ガスラインを経過して両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒの第２エアシリンダー４１に付与される。
【００３８】
前記衝突減速システムＤは、図１１に示すように、衝突バリア１の衝突壁面に着脱可能に設けられ、衝突時に180°の折り返し変形が進行する複数本の衝撃緩衝用パイプ１３と、プリクラッシュ試験台車４の最前面位置に突出して設けられ、衝突時に衝撃緩衝用パイプ１３の開口端と符合して180°の折り返し変形の進行を促す円錐形状による複数のターニングデバイス１４と、を備えた衝撃緩衝方式のシステムである。
【００３９】
前記衝撃緩衝用パイプ１３は、衝突バリア１に固定されたパイプホルダ５０に着脱可能に設けられた金属管であり、実施例１では、４本のアルミ管を着脱可能としている。そして、この衝突減速システムＤによる衝突減速度特性の制御は、複数本の衝撃緩衝用パイプ１３の本数，材質，肉厚および硬度のうち、少なくとも１つの要素を選定するシステム設定により行うようにしている。
【００４０】
前記プリクラッシュ試験台車４には、図１２に示すように、ダミーセンサ、各種センサ計測用データロガー、シートベルト９，９の作動設定の制御が可能な２系統制御手段、等が試験データ計測機器８として搭載されている。そして、この試験データ計測機器８以外に、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆの位置に台車走行速度を検出するフォトセンサ構造による台車走行速度センサ５１が搭載されている。また、台車ステージ４ｂの後部位置に、低減速Ｇ領域を検出する制動減速度センサ５２と、高減速Ｇ領域を検出する衝突減速度センサ５３が、搭載されている。
【００４１】
前記プリクラッシュ試験台車４の後部位置には、図１２に示すように、２つの機器搭載ボックス５４，５５が設けられ、この機器搭載ボックス５４，５５に、図１０に示す集中制御ユニットが搭載されている。さらに、カメラ用アウトリガー１６には、図１２に示すように、減速時および衝突時の試験ダミー７，７の挙動撮影が可能な高速度ビデオカメラ/照明５６，５７が２セット搭載されている。
【００４２】
次に、作用を説明する。
まず、「台車試験について」の説明を行う。続いて、実施例１のプリクラッシュ試験台車装置による作用を、「プリクラッシュ試験方法とプリクラッシュ試験作用」、「ピッチング抑制方式による台車挙動安定化作用」、「アウトリガー偏心牽引方式による台車走行制御作用」、「デュアルブレーキ方式による制動減速度制御作用」、「衝撃緩衝方式による衝突減速度制御作用」に分けて説明する。
【００４３】
［台車試験について］
衝突時の乗員被害を軽減する自動車の衝突安全装置としては、衝突時に乗員の周囲に折り畳み内蔵したバックを一瞬にして膨張させるエアバック、衝突時に乗員が装着しているシートベルトのたるみを無くすシートベルト・プリテンショナー、衝突時にベルトテンション以上の荷重が乗員に入力しないようにするフォースリミッタ、等が知られている。
【００４４】
これらの衝突安全装置は、衝突が発生することを前提とし、衝突時の高い衝撃力等から乗員をできる限り守ろうとする衝突安全技術である。すなわち、衝突直前の段階については、衝突直前であるとの乗員判断に基づいて行う急ブレーキ操作や急ハンドル操作等による衝突回避行動に委ねられている。
【００４５】
しかし、衝突直前に行う乗員の衝突回避行動は、素早い衝突認識と判断に基づく咄嗟の行動であるため、個人差や年齢差等によりバラツキがある。そこで、高い自動車安全性が求められる現在、衝突直前の段階における自動車システムでの自動的な対応措置により、衝突時の乗員被害を予め軽減するようにした予防安全技術の導入が進んでいる。
【００４６】
この予防安全技術としては、例えば、自車と障害物の位置関係情報および自車の制動状況等から衝突を予測した段階において作動する被害軽減ブレーキ、衝突直前にシートベルト張力を発生させるＭＳＢ（Motorized-Seat-Belt）機能を持つプリクラッシュ・シートベルト、等が挙げられる。
【００４７】
従来、これらの予防安全技術に関する装置開発については、製造メーカ単位で独自の性能評価を実施しながら開発が進められている実情があり、衝突時における乗員被害への具体的な技術効果の評価を出すのは困難であった。
【００４８】
また、衝突安全技術に対して衝突時の乗員被害に与える影響を評価する衝突試験方法や衝突試験装置は知られている（例えば、特開２００３−３２９５３８号公報参照）。しかし、予防安全技術の主目的である乗員の被害低減効果に対する寄与等について、正確に評価できるプリクラッシュ試験方法やプリクラッシュ試験装置は確立されていない。また、衝突試験用ダミーを用いた性能試験については、加速式スレッド等の試験設備（例えば、特開２００６−２５８４７７号公報参照）を用いた代用試験により性能評価を行う手法が、一般的に行われているに過ぎないものであった。
【００４９】
しかしながら、従来の衝突試験方法や衝突試験装置、あるいは、プリクラッシュ試験の代用試験にあっては、衝突直前における制動減速度、および、衝突時における衝突減速度を併せて再現することができなかった。このため、衝突安全技術の評価と予防安全技術の評価をそれぞれ個別に行うことはできても、例えば、「予防安全」と「衝突安全」という２種類の自動車安全技術が乗員被害低減効果に及ぼす影響関係、あるいは、２種類の自動車安全技術に乗員による回避行動を加えたときの乗員被害低減効果に及ぼす影響関係、等を統合的に評価することができない。
【００５０】
［プリクラッシュ試験方法とプリクラッシュ試験作用］
上記のように、衝突直前における制動減速度、および、衝突時における衝突減速度を併せて再現し、衝突安全技術と予防安全技術の総合評価を行うことが重要である。以下、これを反映する実施例１のプリクラッシュ試験方法を説明する。
【００５１】
実施例１のプリクラッシュ試験方法は、衝突バリア１に向かうメインレール２に沿って台車走行路面３を移動可能なプリクラッシュ試験台車４を用い、プリクラッシュ試験台車４に、２脚の模擬シート５，５と、模擬シート５，５にシートベルト６，６を装着した状態で着座した試験ダミー７，７と、試験データ計測機器８と、を搭載して行う。プリクラッシュ試験方法を構成する手順は、「台車走行手順」と「台車減速手順」と「台車衝突手順」に分けられ、これらは一連の流れにより行われる。以下、図１３〜図１７に基づき、各手順を説明する。
【００５２】
前記台車走行手順は、図１３に示すように、プリクラッシュ試験台車４を、メインレール２に沿って牽引ワイヤ１１により牽引する牽引ワイヤシステムＢにより、プリクラッシュ試験台車４の台車走行速度を、停止状態から台車減速を開始する目標台車走行速度域になるまで加速させる。つまり、この台車走行手順では、図１６の（１．走行）に示すように、ワイヤ牽引によりプリクラッシュ試験台車４を加速走行させる。
この台車走行手順での目標台車走行速度域としては、例えば、助走区間での台車加速によりプリクラッシュ試験台車４が制動減速を開始する時点までに到達する台車走行速度が、例えば、数km/h〜６７km/hとなるように設定される。
【００５３】
前記台車減速手順は、図１４に示すように、台車走行手順に続き、予め指定された位置で牽引ワイヤ１１から切り離すことによりプリクラッシュ試験台車４をフリーラン状態とし、フリーラン状態のプリクラッシュ試験台車４に制動力を加える制動減速システムＣにより、プリクラッシュ試験台車４が制動減速を開始してから衝突直前に達するまでの減速区間の制動減速度特性を、目標制動減速度特性の設定範囲内に収まるように制御する。つまり、この台車減速手順では、図１６の（２．減速）に示すように、両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒと各タイヤブレーキ３４を用いて行われる最大減速Ｇ，立ち上がり時間，持続時間の制御作用により、切り離しフリーラン状態のプリクラッシュ試験台車４の減速区間における制動減速度特性（プリクラッシュＧ）を制御する。
この台車減速手順での目標制動減速度特性（プリクラッシュＧ）としては、例えば、制動減速を開始するときの減速開始速度（例えば、67km/h）、プリクラッシュ試験台車４の制動減速開始からの立ち上がり時間（例えば、520msec）、制動減速の持続時間（例えば、400msec）、衝突直前の最大制動減速度（例えば、-0.8Ｇ）、という条件により規定した特性となるように設定される。
【００５４】
前記台車衝突手順は、図１５に示すように、台車減速手順に続き、衝突バリア１とプリクラッシュ試験台車４の衝突面に設けられた衝突減速システムＤにより、プリクラッシュ試験台車４が衝突減速を開始してから停止するまでの衝突区間の衝突減速度特性を、目標衝突減速度特性の許容範囲内に収まるように制御する。つまり、この台車衝突手順では、図１６の（３．衝突）に示すように、複数本の衝撃緩衝用パイプ１３と複数のターニングデバイス１４を用いた衝突波形の制御作用により、プリクラッシュ試験台車４の衝突区間における衝突減速度特性（衝突Ｇ）が制御される。
この台車衝突手順での目標衝突減速度特性（衝突Ｇ）は、衝突減速を開始するときの衝突開始速度（例えば、48km/h）、衝突区間の持続時間（90msec）、衝突区間での平均衝突減速度（-28.0G）、により規定される衝突波形が、例えば、コリドーゾーン（一般的な車両衝突の評価基準）に収まるように規定される。
【００５５】
上記プリクラッシュ試験方法におけるプリクラッシュ試験台車４のワイヤ動力牽引・牽引離脱・制動の各作用を、図１７に基づき説明する。
・ワイヤ動力牽引作用は、図１７(a)に示すように、牽引ワイヤ１１と牽引ドリー２７およびプリクラッシュ試験台車４は連結された状態で加速牽引される。
・牽引離脱作用は、図１７(b)に示すように、メインレール２に設置されたドリーストッパ２８をきっかけに、牽引ドリー２７が牽引用アウトリガー１７から離脱する。プリクラッシュ試験台車４は、ドリーストッパ２８の位置に牽引ドリー２７を残したままのフリーラン状態に入る。また、牽引ドリー２７が牽引用アウトリガー１７から離脱するとき、基準位置検出用キッカー４２に基準位置キッカー４３が接触し、集中制御盤８０の動作を開始する。
・制動作用は、図１７(c)に示すように、プリクラッシュ試験台車４のみがフリーラン状態（惰性走行状態）となり、離脱位置より任意遅延時間から制動を開始する。
【００５６】
上記プリクラッシュ試験方法では、衝突直前における制動減速度（台車減速手順）と衝突時における衝突減速度（台車衝突手順）が、１回の試験中に併せて再現される。言い換えると、予防安全と衝突安全という２種類の自動車安全技術を搭載した自動車による衝突時、減速から衝突へ至る状況を精度良く再現した融合試験になる。
【００５７】
ここで、具体例として、
・走行設定 67km/h → 衝突速度 48km/h
・プリクラッシュ加速度：0.8Ｇ
・プリクラッシュ区間（＝減速区間）：920msec
・衝突減速度：AVE.-28.0Ｇ、持続時間（＝衝突区間）：90msec
という条件により行った台車加速度特性の実験結果を図１８に示す。
【００５８】
この実験結果によれば、プリクラッシュ試験台車４の減速度が、立ち上がり時間520msecにて、目標とするプリクラッシュ加速度0.8Ｇ程度に達し、その後、400msecの持続時間は目標とするプリクラッシュ加速度0.8Ｇを維持した。つまり、減速区間であるプリクラッシュ区間920msecを、プリクラッシュ加速度0.8Ｇへの立ち上がり時間520msecと、プリクラッシュ加速度0.8Ｇの持続時間400msecに費やす手法により、衝突直前に狙いとするプリクラッシュ加速度0.8Ｇを達成した。
【００５９】
そして、衝突後は、急な勾配にて減速度が衝突減速度-28.0Ｇの領域まで上昇し、しばらくの間は衝突減速度-28.0Ｇの領域を維持し、その後、一気に０Ｇまで低下する衝突波形を示した。衝突区間である衝突持続時間90msecの間の衝突減速度平均値として、狙いとする約-28.0Ｇが得られた。また、衝突波形も図１８の下限波形から上限波形までの間のコリドーゾーン（許容範囲）に収めることができた。
【００６０】
このように、衝突直前におけるプリクラッシュ加速度（例えば、0.8Ｇ）と衝突時における衝突減速度平均値(例えば、-28.0Ｇ)が、１回のプリクラッシュ試験中に併せて精度良く再現される。このため、例えば、１回のプリクラッシュ試験を行うだけで、予防安全技術と衝突安全技術の相互関連性をあらわす試験データを取得することが可能である。そして、取得した試験データに基づき、予防安全技術と衝突安全技術が乗員被害低減効果に及ぼす影響関係を、統合的に評価することができる。
【００６１】
また、実施例１のプリクラッシュ試験方法に用いるプリクラッシュ試験台車４には、２脚の模擬シート５，５と、２脚の模擬シート５，５にシートベルト６，６を装着して着座した２体の試験ダミー７，７と、２体の試験ダミー７，７による試験データを計測する試験データ計測機器８と、を台車ステージ４ｂ上に搭載した。
このため、同一条件下での被害軽減ブレーキとプリクラッシュ・シートベルトの効果の比較およびダミー特性の差異の把握が容易となる。さらに、１回のプリクラッシュ試験にて２サンプルのデータ抽出となるため、試験回数の半減、および、ダミー設定条件の違い等による試験実施パターンのパターンマトリクスの作成が可能となる。
【００６２】
さらに、実施例１のプリクラッシュ試験方法に用いるプリクラッシュ試験台車４には、台車走行速度を検出する台車走行速度センサ５１と、制動減速度（低Ｇ）を検出する制動減速度センサ５２と、衝突減速度（高Ｇ）を検出する衝突減速度センサ５３を搭載した。
このため、プリクラッシュ試験中の牽引走行時および制動時の台車速度を検出することができるし、プリクラッシュ試験中の制動減速度と衝突減速度を精度良く検出することができる。この検出結果を試験データとして評価に反映させることで、評価精度の向上を図ることができる。また、検出信号を試験中の走行速度制御や制動減速度制御、等に反映させてフィードバック制御系を構築することで、狙いとする走行速度や制動減速度への一致性を高めることができる。
【００６３】
［ピッチング抑制方式による台車挙動安定化作用］
実施例１のように、プリクラッシュ試験を一連の流れによる「台車走行手順」と「台車減速手順」と「台車衝突手順」により行う場合、評価精度の高い測定データに基づき統一したダミー挙動解析、等を行う上で、繰り返し復元性の高い試験を行う必要がある。この繰り返し復元性の高い試験を行うためには、プリクラッシュ試験台車４の直進安定性と、プリクラッシュ試験台車４の走行・減速・衝突時における水平度保持機能が要求される。
【００６４】
例えば、プリクラッシュ試験台車の４隅に配置される４輪のタイヤを、台車のサスペンションを介して支持されるエア封入タイヤとすると、プリクラッシュ試験において、加速走行のときには、重心が台車後方に移動して台車後方側が沈み込み、台車前方側が浮き上がる。一方、減速のときには、重心が台車前方に移動して台車前方側が沈み込み、台車後方側が浮き上がる。このように、台車に対しタイヤを弾性支持すると、プリクラッシュ試験中にプリクラッシュ試験台車が前後に揺れるピッチング現象が生じる。
【００６５】
これに対し、実施例１では、プリクラッシュ試験台車４の４隅に配置されるタイヤとして、リジッド支持による４輪のエアレスタイヤ１５を採用した。このため、加速走行時や減速時において、エアレスタイヤ１５と台車走行路面３とが接する４位置でのプリクラッシュ試験台車４の上下動が抑制される。この結果、制動/衝突時において、プリクラッシュ試験台車４の台車ピッチング現象を防止できる。
【００６６】
例えば、台車牽引方式として、メインレールを利用した中央牽引方式を採用し、サブレールを案内ガイドとしてプリクラッシュ試験台車の直進走行性を確保するようにした場合を想定する。この場合、台車の案内ガイド位置が、台車中心軸から偏心した位置となるため、プリクラッシュ試験台車の案内ガイド位置を中心とする台車揺れが許容されることにより、直進安定性が確保されないばかりでなく、プリクラッシュ試験中に台車ピッチング動作が生じる。
【００６７】
これに対し、実施例１では、プリクラッシュ試験中、メインレール２に対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した段つき構造による前側走行補助ガイドローラー１９Ｆと後側走行補助ガイドローラー１９Ｒを、台車の前後位置に設定する構成を採用した。この両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒを採用したことにより、下記に述べるように、直進安定性を確保できるし、制動/衝突ピッチング現象を防止できる。
【００６８】
両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒは、図６に示すように、台車フレーム４ａを車幅方向に振れさせないようにメインレール２に嵌合し、しかも、図４に示すように、プリクラッシュ試験台車４の前後位置に一対設定されている。このため、プリクラッシュ試験台車４の前部と後部のそれぞれの車幅方向振れが抑えられることで、台車の加減速走行にかかわらず、直進安定性を確保できる。
【００６９】
両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒは、図５に示すように、第１エアシリンダー２４のロッドを伸長させることで、メインレール２のレール面に押し付ける力が与えられる。このため、プリクラッシュ試験台車４は、４つのエアレスタイヤ１５と２つの走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒの合計６輪により台車重量を分担して支持されることになる。そして、台車の加減速走行により両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒに外乱が入力されても、外乱入力が両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒの押し付け力を超えない限り、両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒはメインレール２のレール面への押し付け状態が保たれる。この結果、プリクラッシュ試験台車４のピッチング動作が抑えられ、制動/衝突ピッチング現象を防止できる。
【００７０】
このように、実施例１では、台車挙動安定化対策として、リジッド支持による４輪のエアレスタイヤ１５と、前後一対の両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒと、によるピッチング抑制方式を採用したことで、プリクラッシュ試験台車４に対する要求性能である直進安定性と水平度保持機能を併せて達成することができる。
【００７１】
［アウトリガー偏心牽引方式による台車走行制御作用］
プリクラッシュ試験での台車走行制御の際は、サブレール２５に内挿配置され牽引ワイヤ１１を用い、メインレール２に沿ってプリクラッシュ試験台車４を牽引することにより走行状態とする。そして、サブレール２５の指定位置に設定したドリーストッパ２８に牽引ドリー２７が接触することにより、牽引用アウトリガー１７と牽引ワイヤ１１の連結を切り離すことによりフリーラン状態とする。
【００７２】
例えば、台車牽引方式として、メインレールを利用した中央牽引方式を採用した場合を想定する。この場合、プリクラッシュ試験台車の下面に存在するメインレールのスペースが牽引ワイヤ等により占有され、メインレールのスペースを、台車牽引以外の用途に活用することができない。
【００７３】
これに対し、実施例１では、台車牽引方式として、牽引用アウトリガー１７と牽引ワイヤ１１と牽引ドリー２７を備えたアウトリガー偏心牽引方式を採用した。このため、プリクラッシュ試験台車４の下面に存在するメインレール２のスペースが牽引ワイヤ１１等により占有されることなく、プリクラッシュ試験台車４とメインレール２の間に形成されるスペースを、台車牽引以外の用途に有効活用することができる。具体的なスペース有効活用例としては、実施例１で示すように、プリクラッシュ試験台車４の下面であって台車中心軸Ｌ上に、台車挙動安定化を図るための両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒを設定し、制動減速度制御のために両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒを設定している。
【００７４】
また、牽引ワイヤ１１と牽引ドリー２７がサブレール２５に内挿配置されているため、牽引用アウトリガー１７がプリクラッシュ試験台車４の側面から突出するだけで、他の構成要素がサブレール２５から露出せず、アウトリガー偏心牽引方式としながら良好な試験環境を確保することができる。
【００７５】
［デュアルブレーキ方式による制動減速度制御作用］
プリクラッシュ試験での制動減速度制御の際は、フリーラン状態のプリクラッシュ試験台車４に対し、主にレールブレーキ１２を用いて制動力を加えることにより、プリクラッシュ試験台車４が制動減速を開始してから衝突直前に達するまでの減速区間の制動減速度特性を制御する。
【００７６】
このとき、実施例１では、制動減速システムＣとして、プリクラッシュ試験台車４とメインレール２との間で制動力を得る両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒと、プリクラッシュ試験台車４と各タイヤ軸１８との間で制動力を得る各タイヤブレーキ３４と、を備えたデュアルブレーキ方式のシステムを採用した。そして、制動減速度特性の制御は、両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒと各タイヤブレーキ３４に対し２系統の独立したブレーキ制御油圧により行うようにしている。
【００７７】
例えば、プリクラッシュ試験台車は、繰り返しの試験に対応できるように耐衝撃構造として設計されており、付属の模擬シート等を含めると、総重量は、２ton〜３tonまでになるというように、市販されている一般の乗用車よりも重くなる。したがって、乗用車でのニュートラル走行に相当するフリーラン状態としても、プリクラッシュ試験台車の持つ高い慣性力を上回るだけの制動力を、プリクラッシュ試験台車に与えないと、減速させることができない。
【００７８】
また、乗用車では、４輪にブレーキ油圧を付与するタイヤブレーキにより制動力を得て減速している。しかし、仮にプリクラッシュ試験台車にタイヤブレーキのみを設定し、制動減速度を得ようとすると、４輪のタイヤに付与するブレーキ油圧を相当に高い油圧にする必要がある。この場合、制動減速度を得る台車減速手順において、４輪のタイヤが制動ロック状態に陥り、台車走行路面との摩擦により、４輪のタイヤに偏摩耗を生じ、それ以降のプリクラッシュ試験に対応できなくなる。さらに、タイヤブレーキの場合、タイヤと台車走行路面の間の摩擦係数が変動すると、その影響を受けて同じ油圧を付与しても制動力が変動し、制動減速度特性を繰り返して再現できなくなる。
【００７９】
これに対し、実施例１では、主ブレーキを両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒとし、従ブレーキを各タイヤブレーキ３４とし、２系統の独立したブレーキ油圧の制御を行うデュアルブレーキ方式のブレーキシステムを採用した。このため、制動減速度を得る台車減速手順において、両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒを優先して用いることで、４輪のタイヤが制動ロック状態に陥ることなく、また、エアレスタイヤ１５と台車走行路面３との間の摩擦係数変動影響を受けることなく、所望の制動減速度特性を高い再現性にて得ることができる。また、所望の制動減速度を得るのに、主ブレーキである両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒによる制動力のみでは不足するときに、従ブレーキである各タイヤブレーキ３４を併用することにより、高い慣性力を持つプリクラッシュ試験台車４を、慣性力を超える制動力により減速させることができる。さらに、両レールブレーキ１２Ｆ，１２Ｒと各タイヤブレーキ３４を併用することにより、様々なパターンにより目標制動減速度特性が設定されても、制動力の制御自由度の高さにより、これに対応することができる。
【００８０】
［衝撃緩衝方式による衝突減速度制御作用］
プリクラッシュ試験での衝突減速度制御の際は、衝突バリア１とプリクラッシュ試験台車４の衝突面に設けられた衝突減速システムＤにより、プリクラッシュ試験台車４が衝突減速を開始してから停止するまでの衝突区間の衝突減速度特性を制御する。
【００８１】
このとき、実施例１では、衝突減速システムＤとして、衝突バリア１の衝突面に設けられた複数本の衝撃緩衝用パイプ１３と、プリクラッシュ試験台車４の衝突面に設けられた複数のターニングデバイス１４と、を有する。このうち、複数本の衝撃緩衝用パイプ１３は、衝突バリア１の衝突壁面に着脱可能に設けられ、衝突時に180°の折り返し変形が進行する。一方、複数のターニングデバイス１４は、プリクラッシュ試験台車４の最前面位置に突出して設けられ、衝突時に衝撃緩衝用パイプ１３の開口端と符合して180°の折り返し変形の進行を促す円錐形状を持つ。
【００８２】
このため、衝突時、図１５に示すように、ターニングデバイス１４が衝撃緩衝用パイプ１３に差し込まれると、衝撃緩衝用パイプ１３が座屈により変形することなく、パイプ形状を保ったままの180°の折り返し変形となり、その後、180°の折り返し変形量が徐々に増して変形が進行する。つまり、衝撃緩衝用パイプ１３の変形パターンが、繰り返し試験を行っても同じ180°の折り返し変形パターンとなることで、衝突Ｇに応じた衝突波形（衝突減速度特性の波形）を、高い再現性により得ることができる。
【００８３】
さらに、実施例１では、衝撃緩衝用パイプ１３は、衝突バリア１に固定されたパイプホルダ５０に着脱可能に設けられていて、複数本の衝撃緩衝用パイプ１３の本数，材質，肉厚および硬度のうち、少なくとも１つの要素を選定するシステム設定により衝突減速度特性の制御を行うようにしている。
【００８４】
このため、４本の衝撃緩衝用パイプ１３を用いた衝突Ｇより低い衝突Ｇを試験条件とするときは、例えば、衝撃緩衝用パイプ１３（アルミパイプ）の材質，肉厚，硬度は変えないで、設定本数だけを４本から３本へと減らすことにより、低い衝突Ｇを試験条件に調整することができるというように、衝突Ｇのコントロールを容易に行うことができる。
【００８５】
次に、効果を説明する。
実施例１のプリクラッシュ試験台車４を用いたプリクラッシュ試験装置（台車試験装置の一例）にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００８６】
(1) 台車走行路面３に敷設されたガイドレール（メインレール２）に沿ってタイヤ走行する試験台車（プリクラッシュ試験台車４）を用いた台車試験装置において、
前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に、前記ガイドレール（メインレール２）に沿ってタイヤ走行する前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の挙動安定性を確保する台車挙動安定システムＡを設け、
前記台車挙動安定システムＡは、前記ガイドレール（メインレール２）に対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）を有する。
このため、走行中、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に制動力や外力や外乱入力が作用しても台車水平度を保持し、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の直進安定性を確保することができる。
【００８７】
(2) 前記ガイドレールは、前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の車幅方向中心点の集合である台車中心軸Ｌの真下位置に沿って台車走行路面３に敷設されたメインレール２であり、
前記走行補助ガイドローラーは、前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の台車中心軸Ｌの前後位置に配置され、台車前側位置と前記メインレール２との間で前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の挙動を抑える前側走行補助ガイドローラー１９Ｆと、台車後側位置と前記メインレール２との間で前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の挙動を抑える後側走行補助ガイドローラー１９Ｒと、を備えた。
このため、上記(2)の効果に加え、台車前後位置でバランスのとれたローラー支持がなされることにより、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に制動力や外力や外乱入力が作用しても、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の高い水平度保持性と直進安定性を確保することができる。
【００８８】
(3) 前記台車挙動安定システムＡは、前記メインレール２に対する走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）に加え、前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の各タイヤのタイヤ軸１８に回転可能に支持したエアレスタイヤ１５を備えた。
このため、上記(2)の効果に加え、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に制動力や外力や外乱入力が作用しても、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）のピッチング現象を防止することができる。
【００８９】
(4) 前記走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）は、前記メインレール２より上方の台車収納位置と、前記メインレール２に対して押し付け嵌合状態とする押圧位置と、の間で昇降動作を行うローラー昇降機構（第１エアシリンダー２４等）を有する。
このため、上記(2)または(3)の効果に加え、１つの試験台車（プリクラッシュ試験台車４）を用意するだけで、台車挙動安定性が要求されない試験（例えば、ハニカム緩衝材を用いた衝突試験）と台車挙動安定性が要求される試験（例えば、パイプを用いた衝突試験やプリクラッシュ試験）で兼用し、有効に使い分けることができる。
【００９０】
(5) 前記ローラー昇降機構（第１エアシリンダー２４等）に、前記走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）の動作を制御するガイドローラー動作制御手段（ソレノイドバルブ７２Ｇ、レギュレータ７３Ｇ、スピードコントローラ７４Ｇ）を設け、
前記ガイドローラー動作制御手段（ソレノイドバルブ７２Ｇ、レギュレータ７３Ｇ、スピードコントローラ７４Ｇ）は、前記走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）の昇降動作に加え、前記メインレール２に対する前記走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）の押圧力を制御する。
このため、上記(4)の効果に加え、試験内容や試験条件等に対応して走行補助ガイドローラー（両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒ）の押圧力を制御することにより、試験内容や試験条件等の変化にかかわらず、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の水平度保持性と直進安定性を確保することができる。
【００９１】
(6) 前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に、牽引ワイヤ１１により牽引することにより走行状態とし、牽引ワイヤ１１から切り離すことによりフリーラン状態とする牽引ワイヤシステムＢを設け、
前記牽引ワイヤシステムＢは、前記メインレール２に沿って平行な偏心位置の前記台車走行路面３に敷設されたサブレール２５に前記牽引ワイヤ１１を内挿配置し、偏心位置の前記牽引ワイヤ１１により前記試験台車（プリクラッシュ試験台車４）を牽引するアウトリガー偏心牽引方式によるシステムである。
このため、上記(2)〜(5)の効果に加え、アウトリガー偏心牽引方式により試験台車（プリクラッシュ試験台車４）に対し直進走行性を損なわせる外力（ワイヤ牽引力）が加わるにもかかわらず、試験台車（プリクラッシュ試験台車４）の直進走行安定性を確保することができる。
【００９２】
(7) 前記試験台車は、試験ダミー７を搭載し、衝突バリア１に向かう台車走行路面３に敷設した前記メインレール２に沿ってタイヤ走行するプリクラッシュ試験台車４であり、
前記フリーラン状態の前記プリクラッシュ試験台車４に制動力を加えることにより、前記プリクラッシュ試験台車４が制動減速を開始してから衝突直前に達するまでの減速区間の制動減速度特性を制御する制動減速システムＣを設け、
前記台車挙動安定システムＡは、前記プリクラッシュ試験台車４の試験開始前停車状態から走行状態・フリーラン状態・制動減速状態・衝突減速状態を経過して試験終了後停車状態になるまでの全走行区間をシステム動作区間とする。
このため、上記(6)の効果に加え、全走行区間において台車水平度と直進走行安定性を保ちながら制動減速度と衝突減速度を再現することにより、被害軽減ブレーキ等による自動車の予防安全技術が、衝突時の乗員被害に与える影響を総合評価するプリクラッシュ試験を行うことができる。
【００９３】
以上、本発明の台車試験装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００９４】
実施例１では、試験台車として、制動減速と衝突減速の再現を意図するプリクラッシュ試験台車４の例を示した。しかし、衝突減速の再現を意図する衝突試験台車であって、この衝突試験台車に台車挙動安定機能を与えるような例としても良い。また、衝突させることなく加速走行状態や減速走行状態を再現する走行試験台車であって、この走行試験台車に台車挙動安定機能を与えるような例としても良い。
【００９５】
実施例１では、走行補助ガイドローラーとして、プリクラッシュ試験台車４の台車中心軸Ｌの前後位置に、前側走行補助ガイドローラー１９Ｆと後側走行補助ガイドローラー１９Ｒを設定する例を示した。しかし、走行補助ガイドローラーとしては、１つのガイドローラーを設定しても良いし、さらに、複数設定する場合も前後一対の設置パターン以外の設定としても良い。例えば、試験台車の台車走行路面に複数のレールを有する場合には、複数のレールに対し台車挙動の安定性を確保するように、３以上配置するような例としても良い。
【００９６】
実施例１では、台車挙動安定システムＡとして、両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒに加え、エアレスタイヤ１５を備え、確実な台車挙動安定性を狙う例を示した。しかし、台車挙動安定システムとしては、走行補助ガイドローラーのみを設ける例としても良いし、さらに、走行補助ガイドローラーと、エアレスタイヤ以外のピッチ挙動の抑制機構を併用するような例としても良い。
【００９７】
実施例１では、両走行補助ガイドローラー１９Ｆ，１９Ｒに、台車収納位置と押圧位置の間で昇降動作を行うローラー昇降機構を設け、ローラー昇降機構にレール押圧力の制御機能を持たせた例を示した。しかし、走行補助ガイドローラーにローラー昇降機構が無く、走行補助ガイドローラーに対しバネ等の弾性部材を用いてレール押圧力を付与するような例としても良い。
【００９８】
実施例１では、牽引ワイヤシステムＢとして、プリクラッシュ試験台車４を、サブレール２５に内挿配置した牽引ワイヤ１１により牽引するアウトリガー偏心牽引方式の例を示した。しかし、試験台車は、ワイヤ牽引方式以外に、加速式スレッド等により走行させるものであっても良い。
【符号の説明】
【００９９】
Ａ 台車挙動安定システム
Ｂ 牽引ワイヤシステム
Ｃ 制動減速システム
Ｄ 衝突減速システム
１ 衝突バリア
２ メインレール（ガイドレール）
３ 台車走行路面
４ プリクラッシュ試験台車
４ａ 台車フレーム
４ｂ 台車ステージ
５ 模擬シート
６ シートベルト
７ 試験ダミー
８ 試験データ計測機器
１１ 牽引ワイヤ
１２Ｆ 前側レールブレーキ（レールブレーキ）
１２Ｒ 後側レールブレーキ（レールブレーキ）
１３ 衝撃緩衝用パイプ
１４ ターニングデバイス
１５ エアレスタイヤ（タイヤ）
１７ 牽引用アウトリガー
１８ タイヤ軸
１９Ｆ 前側走行補助ガイドローラー（走行補助ガイドローラー）
１９Ｒ 後側走行補助ガイドローラー（走行補助ガイドローラー）
２５ サブレール
２６ 牽引モータ
２７ 牽引ドリー
２８ ドリーストッパ
３０ 第１ブレーキキャリパー
３３ 第２ブレーキキャリパー
３４ タイヤブレーキ
５１ 台車走行速度センサ
５２ 制動減速度センサ
５３ 衝突減速度センサ
Ｌ 台車中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台車走行路面に敷設されたガイドレールに沿ってタイヤ走行する試験台車を用いた台車試験装置において、
前記試験台車に、前記ガイドレールに沿ってタイヤ走行する前記試験台車の挙動安定性を確保する台車挙動安定システムを設け、
前記台車挙動安定システムは、前記ガイドレールに対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した走行補助ガイドローラーを有することを特徴とする台車試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載された台車試験装置において、
前記ガイドレールは、前記試験台車の車幅方向中心点の集合である台車中心軸の真下位置に沿って台車走行路面に敷設されたメインレールであり、
前記走行補助ガイドローラーは、前記試験台車の台車中心軸の前後位置に配置され、台車前側位置と前記メインレールとの間で前記試験台車の挙動を抑える前側走行補助ガイドローラーと、台車後側位置と前記メインレールとの間で前記試験台車の挙動を抑える後側走行補助ガイドローラーと、を備えたことを特徴とする台車試験装置。
【請求項３】
請求項２に記載された台車試験装置において、
前記台車挙動安定システムは、前記メインレールに対する走行補助ガイドローラーに加え、前記試験台車の各タイヤのタイヤ軸に回転可能に支持したエアレスタイヤを備えたことを特徴とする台車試験装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載された台車試験装置において、
前記走行補助ガイドローラーは、前記メインレールより上方の台車収納位置と、前記メインレールに対して押し付け嵌合状態とする押圧位置と、の間で昇降動作を行うローラー昇降機構を有することを特徴とする台車試験装置。
【請求項５】
請求項４に記載された台車試験装置において、
前記ローラー昇降機構に、前記走行補助ガイドローラーの動作を制御するガイドローラー動作制御手段を設け、
前記ガイドローラー動作制御手段は、前記走行補助ガイドローラーの昇降動作に加え、前記メインレールに対する前記走行補助ガイドローラーの押圧力を制御することを特徴とする台車試験装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５までの何れか１項に記載された台車試験装置において、
前記試験台車に、牽引ワイヤにより牽引することにより走行状態とし、牽引ワイヤから切り離すことによりフリーラン状態とする牽引ワイヤシステムを設け、
前記牽引ワイヤシステムは、前記メインレールに沿って平行な偏心位置の前記台車走行路面に敷設されたサブレールに前記牽引ワイヤを内挿配置し、偏心位置の前記牽引ワイヤにより前記試験台車を牽引するアウトリガー偏心牽引方式によるシステムであることを特徴とする台車試験装置。
【請求項７】
請求項６に記載された台車試験装置において、
前記試験台車は、試験ダミーを搭載し、衝突バリアに向かう台車走行路面に敷設した前記メインレールに沿ってタイヤ走行するプリクラッシュ試験台車であり、
前記フリーラン状態の前記プリクラッシュ試験台車に制動力を加えることにより、前記プリクラッシュ試験台車が制動減速を開始してから衝突直前に達するまでの減速区間の制動減速度特性を制御する制動減速システムを設け、
前記台車挙動安定システムは、前記プリクラッシュ試験台車の試験開始前停車状態から走行状態・フリーラン状態・制動減速状態・衝突減速状態を経過して試験終了後停車状態になるまでの全走行区間をシステム動作区間とすることを特徴とする台車試験装置。
【請求項１】
台車走行路面に敷設されたガイドレールに沿ってタイヤ走行する試験台車を用いた台車試験装置において、
前記試験台車に、前記ガイドレールに沿ってタイヤ走行する前記試験台車の挙動安定性を確保する台車挙動安定システムを設け、
前記台車挙動安定システムは、前記ガイドレールに対して押し付け嵌合状態を保ったままでレール面を転動可能に設定した走行補助ガイドローラーを有することを特徴とする台車試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載された台車試験装置において、
前記ガイドレールは、前記試験台車の車幅方向中心点の集合である台車中心軸の真下位置に沿って台車走行路面に敷設されたメインレールであり、
前記走行補助ガイドローラーは、前記試験台車の台車中心軸の前後位置に配置され、台車前側位置と前記メインレールとの間で前記試験台車の挙動を抑える前側走行補助ガイドローラーと、台車後側位置と前記メインレールとの間で前記試験台車の挙動を抑える後側走行補助ガイドローラーと、を備えたことを特徴とする台車試験装置。
【請求項３】
請求項２に記載された台車試験装置において、
前記台車挙動安定システムは、前記メインレールに対する走行補助ガイドローラーに加え、前記試験台車の各タイヤのタイヤ軸に回転可能に支持したエアレスタイヤを備えたことを特徴とする台車試験装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載された台車試験装置において、
前記走行補助ガイドローラーは、前記メインレールより上方の台車収納位置と、前記メインレールに対して押し付け嵌合状態とする押圧位置と、の間で昇降動作を行うローラー昇降機構を有することを特徴とする台車試験装置。
【請求項５】
請求項４に記載された台車試験装置において、
前記ローラー昇降機構に、前記走行補助ガイドローラーの動作を制御するガイドローラー動作制御手段を設け、
前記ガイドローラー動作制御手段は、前記走行補助ガイドローラーの昇降動作に加え、前記メインレールに対する前記走行補助ガイドローラーの押圧力を制御することを特徴とする台車試験装置。
【請求項６】
請求項２から請求項５までの何れか１項に記載された台車試験装置において、
前記試験台車に、牽引ワイヤにより牽引することにより走行状態とし、牽引ワイヤから切り離すことによりフリーラン状態とする牽引ワイヤシステムを設け、
前記牽引ワイヤシステムは、前記メインレールに沿って平行な偏心位置の前記台車走行路面に敷設されたサブレールに前記牽引ワイヤを内挿配置し、偏心位置の前記牽引ワイヤにより前記試験台車を牽引するアウトリガー偏心牽引方式によるシステムであることを特徴とする台車試験装置。
【請求項７】
請求項６に記載された台車試験装置において、
前記試験台車は、試験ダミーを搭載し、衝突バリアに向かう台車走行路面に敷設した前記メインレールに沿ってタイヤ走行するプリクラッシュ試験台車であり、
前記フリーラン状態の前記プリクラッシュ試験台車に制動力を加えることにより、前記プリクラッシュ試験台車が制動減速を開始してから衝突直前に達するまでの減速区間の制動減速度特性を制御する制動減速システムを設け、
前記台車挙動安定システムは、前記プリクラッシュ試験台車の試験開始前停車状態から走行状態・フリーラン状態・制動減速状態・衝突減速状態を経過して試験終了後停車状態になるまでの全走行区間をシステム動作区間とすることを特徴とする台車試験装置。
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１】
【図２】
【図１０】
【図１７】
【図１８】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１】
【図２】
【図１０】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１１−２３２１１８（Ｐ２０１１−２３２１１８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０１６２８（Ｐ２０１０−１０１６２８）
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（５９１０５６９２７）財団法人日本自動車研究所 (26)
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（５９１０５６９２７）財団法人日本自動車研究所 (26)
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