JPH02307036A - 落下衝撃試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、各種製品等の機成的な衝箪易損性強度を測定
する際に使用される落下衝撃試験装置の構造の改良に関
するものである。

〔従来の技術］ 第３図及び第４図は販売されている製品の衝撃撃易損性
強度を測定する際に使用される従来の落下衝撃試験装置
を示すもので、図中、（１）は大賞量体である落下衝撃
試験装置の基台、（２）はこの基台（１）の両側に立設
した一対のガイドロッド、（３）はこの一対のガイドロ
ット（２）に貫通した昇降自在の落下テーブルで、この
落下テーブル（３）は垂直下方に指向した衝撃ヘッド（
４）を備え、図示しない昇降装置により昇降動作するよ
うになっている。そして、この落下テーブル（３）上に
測定しようとする製品（５）が図示しない治具により固
定されるようになっている。

また、（６）は基部（１）上に載設したシリンダで、こ
のシリンダ（６）の上部には、落下テーブル（３）の落
下に際し衝撃ヘッド（４）に貫通される貫通孔（７）を
穿設している（第４図参照）。（８）　はシリンダ（６
）内に配した上下方向に摺動自在のピストンで、このピ
ストン（８）には、第４図に示す如く、複数のＯリング
（９）を嵌着しており、この０リング（９）がシリンダ
（６）内の気密性を保持する機能を営む、そして、ピス
トン（８）は落下テーブル（３）の落下の際貫通孔（７
）を貫通した衝撃ヘッド（４）に衝突されて第４図に示
す位置から下方に押し下げられるようになっている。

一方、（１０）は不活性の窒素ガスを充填した高圧ガス
容器、（１１）はこの高圧ガス容器（１０）と上記シリ
ンダ（６）とを接続するガス供給パイプで、高圧ガス容
器（１０）内の窒素ガスをシリンダ（６）内に導く作用
を営む。そして、シリンダ（６）内に充填された窒素ガ
スはピストン（８）の摺動動作を規制し且つ元の位置に
復帰させる機能を営む。（１２）はこのガス供給パイプ
（１１）に設けたガス圧調整器で、このガス圧調整器（
１２）は、ガス圧を調整する機能を営むガス圧調整弁（
１３）と、ガス圧を表示する圧力計（１４）とを備えて
いる。

そして、（１５）は上記落下テーブル（３）の昇降動作
を制御する制御部である。

従って、製品（５）（供試品）の街！易損性強度を測定
する場合には、先ず、図示しない冶具により測定しよう
とする製品（５）を落下テーブル（３）上に配置し固定
する。次に制御部（１５）を操作して昇降装置により落
下テーブル（３）を上下に２．降させて衝撃ヘッド（イ
）の先端とシリンダ（６）の上面との距離を所定の試験
落下高さになるように設定し、設定が完了したらその位
置で落下テーブル（３）を位置決め機構（図示せず）に
より保持する。次にガス圧調整器（１２）のガス圧調整
弁（１３）を操作して高圧ガス容器（１０）から供給さ
れる窒素ガスがシリンダ（６）内で所定のガス圧となる
ように圧力計（１４）で確認しながら調整する。尚、こ
のガス圧の設定値の変更によりピストン（８）の摺動の
際の抵抗と、落下テーブル（３）に生ずる衝撃加速度の
最大値が変化する。

上記準備が完了したら、制御部（１５）を操作して位置
決め機構を開放し、落下テーブル（３）を自由落下させ
る。落下テーブル（３）はガイドロット（２）に案内さ
れつつ自由落下し、；ｊ撃ヘット（４）がシリンダ（δ
）の貫通孔（７）を貫通してピストン（８）に衝突する
。この衝突に際し、ピストン（８）が落下テーブル（３
）の運動エネルギにより下方に押し下げられてシリンダ
（６）内を摺動し、該シリンダ（６）内の窒素ガスを蓄
勢圧縮して圧力を上昇させる。そして、落下テーブル（
３）の運動エネルギが０となりピストン（８）の摺動変
位が最大に達すると、蓄勢圧縮された窒素ガスのエネル
ギ（圧力）により落下テーブル（３）がガイドロッド（
２）に沿って上方に急激に跳ね返される。然して、落下
テーブル（３）が浮き上っている間に位置決め機構によ
り該落下テーブル（３）を保持して衝撃ヘッド（４）の
再度の衝突を防止し、これにより作業が完了する。

次に、第５図及び第６図に基づき衝撃加速度について説
明する。

第５図は衝撃ヘッド（４）がピストン（８）を押し下げ
る際の荷重−変位線図、第６図は衝撃加速度一時間線図
で、図中、原点から（＾）迄は衝撃・＼ラドの先端の弾
性特性を示し、ＣＢ）はシリンダ（６）内に充填された
窒素ガスのばね特性を示している。

衝撃ピストン（４）　がピストン（８）に衝突すること
により落下テーブル（３）に生ずる衝撃加速度の値は、
運動エネルギとピストン（８）を上方に押圧する窒素ガ
スの圧力が釣り合う迄は急、激に上昇する（第５図、第
６図の原点から（Ａ）迄）。モして蓄勢圧縮されたガス
圧の上昇によりピストン（８）が元の位置に復帰する際
には、山形に緩やかに上昇して下降しく第５図、第６図
の（Ｂ））、その後急激に下降する。然して、ピストン
（８）から衝撃ヘット（４）が離れることにより衝シ加
速度値はＯとなる。

これらの挙動を第６図の時間経過に対する衝撃波形とし
て考えると、衝撃加速度の値は、窒素ガスのばね特性Ｃ
Ｂ）に基づくピストン（８）の急激な摺動８動により定
常加速度部（Ｂ）が山形を呈した台形状の衝撃加速度波
形により現わされる。

尚、この種の先行技術文献として、特公昭５４−４０２
９号、５５−５４５１ｉ号、５９−３３８５２号公報等
がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の落下衝撃試験装置は以上の様に構成され、製品（
５）の衝撃５損性強度を測定するためには衝撃ヘッド（
４）及びピストン（８）等を必要不可欠とするので、装
置自体が非常に複雑になってしまうといった問題点があ
った。さらに、シリンダ（６）内の内容積を変更できな
いので、衝撃波形の形状を容易に変更することができな
いという問題点があった。

本発明は叙上の点の鑑みなされたもので、装置の簡素化
、及びシリンダの内容積の変更を可能とする落下衝撃試
験装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明においては、上述の目的を達成するため、基台上
の容器にガスを充填し、この容器に供試品を備えた落下
テーブルを落下させて該供試品の衝撃５損性強度を測定
するものにおいて、上記容器を輪状を呈した複数のチュ
ーブから積層構成するとともに、この複数のチューブに
はガス容器内のガスを当該複数のチューブのそれぞれに
導くガス供給パイプを接続し、このガス供給パイプには
上記複数のチューブ内の圧力を個々に制御する調整器を
設けたことを特徴としている。

〔作用〕

本発明によれば、容器を輪状を呈した複数のチューブか
ら積層構成するとともに、この複数のチューブにはガス
容器内のガスを当該複数のチューブのそれぞれに導くガ
ス供給パイプを接続し、このガス供給パイプには上記複
数のチューブ内の圧力を個々に制御する調整器を設けて
いるので、装置の簡素化、及びシリンダの内容積を極め
て容易に変更することができる。

（実施例） 以下、Ｎ１図および第２図に示す一実施例に基づき本発
明を詳述すると、図中、（３）はガイドロッド（２）に
貫通した昇降自在の落下テーブルで、この落下テーブル
（３）は、衝撃ヘッド（４）を有しておらず、図示しな
い昇降装置により昇降動作するようになっている。

（１６）は基台（１）上に載置した容器で、この容器（
１６）は、第２図に示す如く、輪状を呈し個々に独立し
た複数のチューブ（１６＾）、　（１６Ｂ）　、　（１
６Ｇ）から構成され、この複数のチューブ（１６Ａ）　
、　（１６Ｂ）　、　（１６１１：）は縦列に積層して
重着されている。そして、容器（１６）は、複数のチュ
ーブ（１６Ａｌ〜（１ｆｆＣ）内に窒素ガスが充填され
ることにより膨張して従来のシリンダ（６）及びピスト
ン（８）と略同様の作用を営むようになっている。尚、
本実施例では容器（１６）を基台（１）に単に載置する
ものを示すが、容器（１６）の上部と、容器（１６）と
基台（１）の間とに高剛性を有したエラストマーをそれ
ぞれ配設するようにしても良い。

（１７）はガス供給パイプで、このガス供給パイプ（１
７）は、第１図に示す如く、高圧ガス容器（１０）に接
続された端部から三つ（１７Ａ）　、　（１７８１、（
１７Ｃ）　に枝分かれして容器（１６）を構成する複数
のチューブ（１６＾）〜（１６Ｇ＞のそれぞれに接続さ
れており、高圧ガス容器（１０）内の窒素ガスを該複数
のチューブ（１６Ａ）〜（ｉ８ｃ）のそれぞれに導く作
用を営む。

そして、（五８）は三つに枝分かれしたガス供給パイプ
（１７＾＞、　（１７Ｂ）　、　（１７Ｃ）にそれぞれ
設けた調整器で、この調整器（１８）は、ガス圧を調整
する機能を営むガス圧調整弁（１ｇ）と、ガス圧を表示
する作用を営む圧力計（２０）とを僅え、上記複数のチ
ューブ（１６＾）〜（１６Ｇ）内のガス圧を個々にＩＩ
Ｉ御する機能を営む。尚、本実施例では複数の調整器（
１８）を枝分かれしたガス供給パイプ（１７Ａ）、（１
７Ｂ＞、（１７Ｃ）　１．：それぞれ設けたものを示す
が、複数のチューブ（１６Ａ）〜（１ｆｉＣ）内のガス
圧を個々に制御できるものであれば単独で設けるように
しても良い。

従って、製品（５）（供試品）の街！！易損性強度を測
定する場合には、先ず、図示しない治具により測定しよ
うとする製品（５）を落下テーブル（３）上に配置し固
定する。次に制御部（１５）を操作して昇降装置により
落下テーブル（３）を上下に昇降させて落下テーブル（
３）の下面と容器（１６）の上面との距離を所定の試験
落下高さになるように設定し、設定が完了したらその位
置で落下テーブル（３）を位置決め機構（図示せず）に
より保持する。次に、調整器（１８）のガス圧調整＃（
１９）を操作して高圧ガス容器（１０）から供給される
窒素ガスが容器（１６）内で、換言すれば複数のチュー
ブ（１６Ａ）。

（１６Ｂ）　、　（１６Ｇ）内で所定のガス圧となるよ
うに圧力計（２０）で確認しながら個々に調整する。

上記準備が完了したら、制御部（１５）を操作して位置
決め機構を開放し、落下テーブル（３）を自由落下させ
る。落下テーブル（３）はガイドロッド（２）に案内さ
れつつ自由落下して容器（１６）、換言すればチューブ
（１６＾）に衝突する。この衝突に際し、容ｅ　（Ｉｌ
ｉ）が落下テーブル（３）の運動エネルギにより下方に
押し下げられて複数のチューブ（１６Ａ）〜（１６ＣＪ
内の窒素ガスを蓄勢圧縮し圧力を上昇させる。尚、落下
テーブル（３）に生ずる衝撃加速度の値は、運動エネル
ギと落下テーブル（３）を上方に押圧する窒素ガスの力
が釣り合う迄は急激に上昇する。そして、落下テーブル
（３）の運動エネルギが０となり容器（１６）の圧縮変
位が最大に達すると、蓄勢圧縮された窒素ガスのエネル
ギ（圧力）により落下テーブル（３）がガイドロッド（
２）に沿って上方に急激に跳ね返される。然して、落下
テーブル（３）が浮き上っている間に位置決め機構によ
り該落下テーブル（３）　を保持して再度の衝突を防止
し、これにより作業が完了する。

以上のように本発明によれば、容器（１６）を複数のチ
ューブ（１６Ａ）〜（１６Ｇ）から積層構成し、この複
数のチューブ（１６Ａ）〜（１８（：）内の圧力を個々
に調整できるようにしたので、シリンダ（６）及びピス
トン（８）を省略することができるとともに、チューブ
（１δＡ）〜（１６Ｇ＞内の内容積を変更して衝撃波形
の形状を極めて容易に変えることが可能となる。

尚、上記実施例では三つのチューブ（１６Ａ）〜（１８
Ｃ）を積層して容器（１６）を構成したものを示したが
、これに限定されるものでない。また、容器（１６）の
外径や複数のチューブ（１５Ａ）〜（１６Ｃ）のチュー
ブ径を適宜変更することかできるのは言うまでもない。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、容器を輪状を呈した複数
のチューブから積層構成するとともに、この複数のチュ
ーブにはガス容器内のガスを当該複数のチューブのそれ
ぞれに導くガス供給パイプを接続し、このガス供給パイ
プには上記複数のチューブ内の圧力を個々に制御する調
整器を設けているので、装置の簡素化、及び内容積の変
更を可能ならしめる落下ｉａ試験装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る落下衝撃試験装置の一実施例を示
す全体図、第２図は本発明に係る落下衝撃試験装置を示
す断面説明図、３４３図は従来の落下衝撃試験装置の全
体図、第４図は従来の落下衝撃試験装置を示す要部断面
図、第５図は従来の落下衝撃試験装置の荷重−変位線図
、第６図は従来の落下衝撃試験装置によって得られるＩ
ｌｌ加速度一時間線図である。 図中、（１）は基台、（３）は落下テーブル、（５）は
製品（供試品）　、　（１１）、　（１７）、　（１７
Ａ）、（１７Ｂ）。 （１７Ｇ）はガス供給パイプ、（１６）は容器、（１６
＾）。 （１６８）　、　（ｌａｃ）は複数のチューブ、（１８
）は調整器である。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基台上の容器にガスを充填し、この容器に供試品を備え
   た落下テーブルを落下させて該供試品の衝撃易損性強度
   を測定する落下衝撃試験装置において、上記容器を輪状
   を呈した複数のチューブから積層構成するとともに、こ
   の複数のチューブにはガス容器内のガスを当該複数のチ
   ューブのそれぞれに導くガス供給パイプを接続し、この
   ガス供給パイプには上記複数のチューブ内の圧力を個々
   に制御する調整器を設けたことを特徴とする落下衝撃試
   験装置。