JPH065607Y2 - 衝撃試験装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、衝撃試験機用アクチュエータに関する。

［従来技術］ 試料に衝撃力を与える衝撃試験装置では、流体シリンダ
のピストンを蓄圧された作動油で高速に駆動させる高速
アクチュエータが使用されている。第３図は従来の衝撃
試験装置を示すもので、基台２０に立設された支柱２
１、２２によって支持された機枠２３上に高速アクチュ
エータ２５が設けられている。高速アクチュエータ２５
は、油圧源２６のポンプ２７によって圧油がシリンダ内
に送り込まれ、ピストンを上昇させると同時にアキュー
ムレータ２８に蓄圧される。試料に対する衝撃負荷は、
高速流量制御切換弁２９を開き、シリンダ下部を開放し
てアキュームレータ２８内の蓄圧された作動油によりピ
ストンを高速で下降させ、ピストン下端に設けた荷重検
出器３０を介して試料に加えられる。

ピストンのストロークおよび試料に加えられる荷重は、
アクチュエータ上部に設けられたストローク検出器３１
および前記荷重検出器３０によって検出され、それぞれ
の検出器からの検出信号はコントロールユニット３２に
送られ、データ処理装置３３によってデータ処理され
る。試料３５は試験槽３６内の試料台３７に載置され、
試験治具３８によって保持される。試験槽３６内へは、
恒温槽３９から雰囲気ガスが導入される。

［考案が解決しようとする課題］ 上記した衝撃試験装置において、試験開始前に試験槽内
に雰囲気ガスを充填する場合、ガスが充填するまでの間
油圧源のポンプを停止しておくと、試験開始状態にセッ
トされたピストンがピストン自身の重量によってシリン
ダ内を次第に下降して行き、雰囲気ガス充填後に試験を
即座に開始できなくなる。そのため、雰囲気ガスを充填
している間も、ポンプを運転して作動油を送り続けなけ
ればならないが、アキュムレータに作動油が蓄圧された
状態で送り続けられると、作動油が発熱し、油圧系統に
悪影響を与えるという問題点があった。また、作動油が
発熱し温度変化が大きくなることは、ピストンを高速に
動かす際の負荷速度の精度を悪くする原因ともなってい
た。

［課題を解決するための手段］ 本考案は上記課題を解決するために、次のような構成を
採用した。

すなわち、本考案にかかる衝撃試験装置は、油圧源から
送られる作動油を流体シリンダ内に送り込むとともにア
キュームレータに蓄積し、高速流量制御弁を介してシリ
ンダ内の作動油を排出しながら蓄圧された作動油をシリ
ンダ内に導き、ピストンを高速で駆動するアクチュエー
タを有する衝撃試験装置において、上記アクチュエータ
にピストンの高速駆動を行なう直前の状態でピストンの
自重に抗して該ピストンを保持する保持機構を設けたこ
とを特徴とする。

［作用］ 作動油を流体シリンダ内に送り込み、アキュームレータ
に蓄圧してシリンダを高速駆動させる状態にセットした
際、ピストンの保持機構によってピストンがセットされ
た状態で保持される。

従って、試験槽に雰囲気ガスを充填して試験を行なう場
合等油圧源側のポンプを長時間停止してもピストンが自
重でシリンダ内を降下せず保持されるので、ピストンの
セット状態を保持するためのポンプ駆動が不要になり作
動油の発熱を防止することができる。

［実施例］ 第１図は本考案の実施例である衝撃試験用アクチュエー
タの構成を模式的に示す断面図で、この衝撃試験用アク
チュエータは、油圧シリンダ１を高速アクチュエータと
して構成されている。油圧シリンダ１は、シリンダチュ
ーブ２内を往復動するピストン３とピストンロッド４、
４′とからなる。シリンダチューブ２の両端部付近に
は、油流出入口６、７が設けられ、ここから油が流出入
する。油流出入口６、７を流れる油の向き、量によって
ピストン３の移動方向と速度が決まる。

シリンダチューブ２内への作動油の流入はポンプ９の駆
動によって行なわれる。ポンプ９からの作動油を流出入
口７を介してシリンダチューブ２の下部室内へ流入させ
ると、ピストン３がチューブ内を上昇する。これと同時
に逆止弁８を通ってをアキュームレータ１０に作動油が
流入し蓄圧される。また、アキュームレータ１０の圧力
が所定の値になれば、圧力スイッチ１１が作動し、ポン
プ９の駆動が停止される。この状態で高速弁１２を開
き、シリンダチューブ２下部の油流出入口７を油タンク
１３を連通させて、ピストンチューブ２下部室内の油を
排出させながらアキュームレータ１０内の圧力を上部室
に加えると、ピストン３は高速で下降し、ピストンロッ
ド４′の先端側で試料に衝撃を加える。

また、シリンダチューブ２の上部には、ピストンカバー
１６が設けられており、ピストンロッド４はこのカバー
１６内を上下動するようになっている。ピストンカバー
１６の上部には、圧縮バネ１３を介装したボルト１４の
先端に永久磁石１５を取り付けたピストンロッド保持機
構１７が設けられている。この保持機構１７は、ピスト
ン２がチューブ内を上昇し、アキュームレータの蓄圧が
所定値に達してポンプの駆動が停止された状態でピスト
ン２を保持するもので、永久磁石１５がピストンロッド
４の上端部を磁性力によって吸引し、ピストンを保持す
るようになっている。永久磁石１５の磁性による吸引力
は、ピストン３全体の重量分を保持する程度の大きさで
あり、ピストン３を高速降下させて衝撃負荷を与える際
の負荷力よりも充分に小さいので、この吸引力が負荷時
に与える影響はない。

本考案の実施例は上記のように構成されているので、例
えば、試験槽に雰囲気ガスを充填して衝撃試験を行なう
際、雰囲気ガスを充填させる間、高速衝撃負荷を加えう
る状態にセットされたアクチュエータのピストンを保持
機構によってセット状態のまま保持することができる。
このため、作動油を供給するポンプを停止させておくこ
とができ、作動油の発熱を防止することができる。ま
た、作動油の発熱を防止して温度変化を少なくすること
ができるので、ピストンを高速に動かす際の負荷速度の
精度を向上させることができる。上記実施例では、永久
磁石を用いてピストンの保持機構を構成したが、ピスト
ン（ピストンロッドを含む）の重量を支える程度の保持
力を得ることのできる他の機構でもよく、例えば第２図
に示すように、ピストンロッド４の端部に窪み部１９を
形成し、板バネ２０の先端に設けたローラ２１で窪み部
１９を挟持して保持するようにしてもよい。この場合も
ピストンに下向きの大きな力が加われば容易に保持機構
が解除される。

［考案の効果］ 上記説明から明らかなように本考案にかかる衝撃試験装
置によれば、衝撃試験を開始する状態にセットされたピ
ストンをポンプにより作動油を供給し続けてセット状態
を維持する必要がなくなるので、試験開始状態を長時間
維持しても作動油が発熱せず、油圧系統に悪影響を与え
る心配がなく、また温度変化を少なくして負荷速度の精
度を向上することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例の構成を示す図、第２図は変
形実施例の構成を示す図、第３図は衝撃試験装置の構成
を示す図である。 １…シリンダ（アクチュエータ）、２…シリンダチュー
ブ、３…ピストン、４、４′…ピストンロッド、９…ポ
ンプ、１０…アキュームレータ、１１…圧力スイッチ、
１２…高速弁、１７…保持機構

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】油圧源から送られる作動油を流体シリンダ
   内に送り込むとともにアキュームレータに蓄積し、高速
   流量制御弁を介してシリンダ内の作動油を排出しながら
   蓄圧された作動油をシリンダ内に導き、ピストンを高速
   で駆動するアクチュエータを有する衝撃試験装置におい
   て、上記アクチュエータにピストンの高速駆動を行う直
   前の状態でピストンの自重に抗して該ピストンを保持す
   る保持機構を設けたことを特徴とする衝撃試験装置。