Details

ヘッドインパクト試験装置（Head Impact Test Rig）は、自動車シートヘッドレストの安全性能を評価するために設計された高度な電気油圧式試験システムです。自動車衝突時における人間の頭部の実際の衝撃を再現することで、シートシステムの動的荷重下での構造挙動を明らかにします。本装置は、衝撃力、シートのたわみ量、エネルギー吸収などの重要パラメータを測定でき、自動車の研究開発、規制適合性確認、品質保証の分野で不可欠なツールです。

このシステムは、高精度な機械設計とインテリジェントなソフトウェア制御、堅牢な安全機能を融合させ、一貫性のある再現性の高い正確な試験性能を提供します。

システムの目的
本試験装置の主な目的は、質量6.8 kgのヘッドフォームを最大250 km/hの速度で衝突させることにより、都市部の低速衝突から高速道路での衝突まで幅広い衝撃シナリオを再現することです。この柔軟性により、先進的な安全性研究および開発に適しています。装置は、ヘッドレストのたわみ量、衝撃時の加速度、座席によるエネルギー吸収量を計測します。これらのデータは乗員保護の評価や、厳格な自動車安全基準への適合設計に不可欠です。

主な特徴
• ソフトウェア制御による自動衝撃試験  
• リアルタイムのデータ取得と可視化  
• エネルギー吸収および加速度プロファイリング（g 対 時間）  
• レーザーベースのシート位置合わせによる迅速な試験セットアップ  
• タッチスクリーンによる操作性の高いインターフェース  
• 認証済みユーザーのみに限定された安全なログイン機能  
• 統合型安全エンクロージャーおよび非常停止機構  

機械構造
システムの中心となるヘッドフォームは、直径165 mmの半球形状を持つアルミニウム製（質量6.8 kg）です。フォームはリニアモーション（LM）ガイドロッドに搭載され、滑らかな垂直移動と正確な衝撃位置合わせを保証します。実際の衝撃を模擬するため、サーボ油圧アクチュエータが閉ループサーボバルブシステムによって制御された下向きの力を与えます。  
試験対象のシートは、3000 kgの耐荷重を持つシザーリフトにより試験位置に持ち上げられ、1500 mm × 1500 mmの重量級M.S.（軟鋼）製ベッドに固定されます。これにより、剛性と振動減衰が確保されます。装置全体はアクリル製の安全ハウジングにより覆われ、作業者を保護しながら視認性を維持します。

機械仕様
• ヘッドフォーム質量：6.8 kg  
• 衝撃速度：最大 250 km/h（調整可能）  
• ヘッド形状：半球形、直径165 mm  
• シートプラットフォームサイズ：1500 × 1500 mm  
• シザーリフト耐荷重：3000 kg  
• 材質構成：アルミニウム（ヘッドフォーム）、軟鋼（ベッド・フレーム）  
• ガイドロッド平行度：< 8 µm  

センサーと計測機器
高精度と再現性を確保するため、本装置には校正済みのセンサーとトランスデューサーが搭載されています。ヘッドフォーム内蔵の加速度計は衝撃力をg単位で測定し、LVDT（リニア可変差動トランス）はヘッドレストの変位をサブミリ精度で計測します。  
ガイドロッドに設置されたファイバーオプティック式速度センサーは、衝突直前のヘッドフォーム速度を算出します。これにより各試験が設定速度通りに実行されているかを確認できます。また、レーザーセンサーにより試験用シートの設置位置と高さを確認します。

センサー概要
• 加速度計：衝撃力をg単位で測定  
• LVDT：シートヘッドレストの変位を計測  
• 速度センサー：光ファイバ式スロット2基（A1: 10.189 mm、A2: 10.218 mm）  
• レーザーセンサー：シート位置合わせを確認  
• 圧力・温度トランスデューサー：油圧システム状態を監視  

制御システムとソフトウェア
装置は産業用タッチスクリーンPCから操作され、専用ソフトウェアがプリインストールされています。インターフェースはユーザーフレンドリーで、起動から試験実行、データ確認までをステップごとに案内します。試験データは編集可能なWord形式で保存され、印刷やレポート管理システムへの統合も可能です。  
安全性と追跡性向上のため、認証ユーザーのみ試験操作可能です。ソフトウェアは試験前にセンサー状態、システム圧力を自動チェックし、リアルタイム警告を発します。

ソフトウェアの特徴
• タッチスクリーンによる直感的操作インターフェース  
• 試験前のシステムチェック（センサー、圧力、温度）  
• 自動衝撃試験とデータ収集  
• グラフ付き（g対時間）の編集可能レポート生成  
• データ保存先：C:\BSL\report  
• Windows OS対応、付属CDから簡単インストール  

油圧システム
堅牢な油圧パワーパックが衝撃に必要な圧力を発生させます。80リットルのリザーバー、高精度フィルター、サーボ制御マニホールドを備えています。作動油はISO VG68石油系オイルを使用し、温度および目詰まりインジケーターにより保守警告を行います。ユニット全体は制御ロジックと統合され、圧力の立ち上げ・解放がシームレスに行われます。

油圧仕様
• リザーバー容量：80 L  
• オイル種類：ISO VG68  
• 最大システム圧力：250 kg/cm²（3450 PSI）  
• 濾過精度：10 µm（リターンライン）、149 µm（吸込ライン）  
• サーボバルブ：精密流量制御およびアクチュエータ駆動  
• 圧力制御：デジタルフィードバック付きソフトウェア制御  

技術仕様
• ヘッドフォーム質量：6.8 kg  
• 最大速度：250 km/h（調整可能）  
• 衝撃方向：垂直（LMロッドにより案内）  
• シートプラットフォーム：1500 × 1500 mm M.S.ベッド  
• LVDT精度：サブミリ変位分解能  
• 電源：415V三相（モーター）、220V AC（制御系）  
• ソフトウェアインターフェース：レポート生成機能付きタッチスクリーンPC  
• 出力形式：データ＋グラフ入り編集可能Word文書  

用途
ヘッドインパクト試験装置は、自動車OEM、シートメーカー、安全試験機関、研究機関にとって不可欠な設備です。  
用途例：  
• 乗員安全性およびシート構造強度の評価  
• 開発段階における製品検証  
• 生産環境での品質管理試験  
• AIS、ECE、Euro NCAP など安全基準への適合確認  
• 認証機関への試験データ提供  

モジュラー設計と完全なAPIドキュメントにより、車両衝突シミュレーションプログラムや研究所のデータ収集システムとの統合も容易です。  

予防保全と安全性
予防保全作業には、油量点検、フィルタ清掃・交換、加速度計やLVDTの機能確認、ケーブル配線点検などがあります。ソフトウェアはこれらの作業に関する警告機能を搭載しています。非常停止ボタン、衝撃前警告、機械式ロックなどの安全機構により、試験時の作業者安全を確保します。  

システム故障時にヘッドフォームが自由落下しないよう鋼索で固定され、配線は可動部に干渉しないよう整理されています。  

同梱ドキュメントおよび納品物
• 操作マニュアル  
• ソフトウェアインストールCD  
• 全センサーの校正証明書  
• 2Dおよび3D CAD図面  
• 油圧および電気配線図  
• 治具図面および組立ガイド  
• 予防保全スケジュール  
• 部品表（BOM）  
• 予備部品およびベンダー連絡先リスト  
• サンプルレポートおよび出力ファイル  
• 試験装置の高解像度写真