JP2007024507A - Impact machine of matter to be protected - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an impact machine of matter to be protected capable of efficiently performing an impact test accompanying a danger like the impact test of a lithium cell or a fuel cell over a wide load range while keeping a high safety. <P>SOLUTION: The impact machine of the matter to be protected is constituted so as to measure the impact resistance of a test piece comprising the matter to be protected by applying impact force to the test piece and equipped with a table to which the test piece is attached, an impact force applying means for applying impact force to the table to rapidly move the table and the test piece at an increased speed, a protective cover which covers the member, which includes the test piece, the table and the impact force applying means, as it remains hermetically or semi-hermetically closed and has a transparent window and an imaging means for photographing the inside of the housing space covered with the protective cover through the transparent window. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、発火、爆発等の周囲への障害可能性を有する危険物等の要保護物体からなる供試体に衝撃力を付与して、該供試体の耐衝撃性能を測定する要保護物体の衝撃試験装置に関する。   The present invention provides an object requiring protection for measuring the impact resistance performance of a specimen by applying an impact force to the specimen comprising a protective object such as a dangerous substance having a possibility of obstacles such as ignition and explosion. The present invention relates to an impact test apparatus.

製品の耐衝撃性能を評価するための衝撃試験は、通常、製品の供試体を、予め設定された一定高さ位置からの落下等、急加速度で移動させて衝突部材に衝突させ、衝突により発生する衝撃力の大きさを測定して、この衝撃力に対する耐衝撃性能を評価している。
かかる衝撃試験装置の一つとして、特許文献1(特開2003−194690号公報)の技術が提供されている。
An impact test to evaluate the impact resistance performance of a product is usually generated by a collision of a product specimen that is moved at a rapid acceleration, such as dropping from a preset height position, and colliding with a collision member. The magnitude of the impact force to be measured is measured, and the impact resistance performance against this impact force is evaluated.
As one of such impact test apparatuses, the technique of Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-194690) is provided.

かかる技術においては、半導体装置部品のプリント配線基板の供試体に落下物体を衝突させて該プリント配線基板の耐衝撃性能を評価する衝撃試験において、供試体に衝突する落下プローブの再衝突を防止する機構を設けるとともに、該落下プローブお棒状に構成して供試体に衝突後に把持する機構を設けている。   In such a technique, in a shock test in which a falling object is collided with a specimen of a printed wiring board of a semiconductor device component to evaluate the impact resistance performance of the printed wiring board, a re-collision of a falling probe that collides with the specimen is prevented. In addition to providing a mechanism, a mechanism is provided in which the drop probe is configured in the form of a rod and gripped after collision with the specimen.

特開2003−194690号公報JP 2003-194690 A

リチウム電池や燃料電池を各種用途に使用する際、殊に自動車等の移動体に使用する際においては、電池の落下あるいは衝撃試験、振動試験等を実施して、その安全性と信頼性について一定の規格をクリアすることが義務付けられている。
然るに、かかるリチウム電池や燃料電池は充電状態で電極内での短絡が起こると、内部短絡電流により電池内で発熱して高温のガスが噴出するような事態の発生や、電池の破裂や発火等の発生の可能性があり、または微短絡の場合でも所要の電池性能が得られないという不具合発生の可能性がある。
When using lithium batteries and fuel cells for various purposes, especially when used for moving objects such as automobiles, a drop or impact test, vibration test, etc. of the battery is performed to ensure the safety and reliability. It is obliged to clear the standards.
However, when such a lithium battery or fuel cell is short-circuited in the electrode while being charged, an internal short-circuit current generates heat in the battery and a high-temperature gas is blown out, battery rupture or ignition, etc. May occur, or there may be a problem that required battery performance cannot be obtained even in the case of a fine short circuit.

リチウム電池や燃料電池について、衝撃試験、振動試験等を実施する場合には、前記のような電池の発熱による高温ガスの噴出、電池の破裂や発火等の危険性から回避して衝撃試験、振動試験等を実施することが要求されるが、特許文献1(特開2003−194690号公報)には、単にプリント配線基板の耐衝撃性能を評価する衝撃試験を効果的に行なうため、供試体に衝突する落下プローブの再衝突を防止する機構を設けるとともに該落下プローブお棒状に構成して供試体に衝突後に把持する機構を設ける手段が開示されているにとどまり、前記のような課題を解決する手段は、開示されていない。   When conducting impact tests, vibration tests, etc. for lithium batteries and fuel cells, avoid impacts, vibrations, etc. by avoiding the dangers of high temperature gas ejection, battery rupture, and ignition due to battery heat generation as described above. Although it is required to perform a test or the like, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-194690), in order to effectively perform an impact test for simply evaluating the impact resistance performance of a printed wiring board, Only a means for providing a mechanism for preventing re-collision of the colliding drop probe and for providing a mechanism for gripping the specimen after collision is disclosed. Means are not disclosed.

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、リチウム電池や燃料電池等の衝撃試験のような危険を伴う衝撃試験を、高い安全性を保持しつつ広い荷重範囲でかつ効率的の実施できる要保護物体の衝撃試験装置を提供することにある。   In view of the problems of the prior art, the present invention requires a protected object capable of efficiently performing a dangerous impact test such as an impact test of a lithium battery or a fuel cell over a wide load range while maintaining high safety. It is to provide an impact test apparatus.

本発明はかかる目的を達成するもので、発火、爆発等の周囲への障害可能性を有する要保護物体からなる供試体に衝撃力を付与して、該供試体の耐衝撃性能を測定する要保護物体の衝撃試験装置において、前記供試体が取り付けられたテーブルと、該テーブルに加力して該テーブル及び前記供試体を急加速移動せしめる衝撃力付与手段と、該テーブルとの衝突により前記供試体に衝撃力を発生せしめる衝突部材と、前記供試体、テーブル、衝撃力付与手段及び衝突部材を含む衝撃力発生装置を密閉あるいは半密閉状態で覆うとともに透明窓を有する保護カバーと、前記透明窓を通して前記保護カバーで覆われた収納空間内を撮影する撮像手段をそなえ、前記収納空間内で前記供試体に衝撃力を付与するように構成されたことを特徴とする。   The present invention achieves such an object, and it is necessary to apply an impact force to a specimen composed of a protective object having a possibility of failure to the surroundings such as ignition and explosion, and to measure the impact resistance performance of the specimen. In the impact test apparatus for a protected object, the table provided with the specimen, impact force applying means for applying a force to the table and moving the table and the specimen rapidly, and the table by the collision with the table. A collision member that generates an impact force on the specimen, a protective cover that covers the specimen, table, impact force applying means, and the impact force generator including the collision member in a sealed or semi-sealed state and has a transparent window, and the transparent window And an imaging means for photographing the inside of the storage space covered by the protective cover, and configured to apply an impact force to the specimen in the storage space.

かかる発明によれば、供試体が取り付けられたテーブルを衝撃力付与手段により急加速移動せしめて、該テーブルを衝突部材に衝突せしめることにより前記供試体に衝撃力を発生させる衝撃力発生装置を、透明窓を有する保護カバーで密閉あるいは半密閉状態で覆う
ように構成したので、リチウム電池、燃料電池等の、発火、爆発の可能性がある危険物からなる要保護物体の衝撃試験において、供試体への過酷な衝撃力発生条件下であっても、前記衝撃力発生装置を保護カバーで密閉あるいは半密閉状態で覆うことにより、試験実施者等に危害を及ぼすことなく、安全に衝撃試験を行うことができる。
さらに、保護カバーに設けられた透明窓から収納空間内の衝撃力発生装置の作動状況を監視し、カメラ等の撮像手段によって収納空間内の状況を撮影しながら衝撃試験を行うことができるので、衝撃試験の状況を確実に把握できる。
これにより、危険物からなる要保護物体の衝撃試験であっても、試験の信頼性を保持しつつ安全に衝撃試験を行うことができる。
According to this invention, the impact force generating device for generating the impact force on the specimen by causing the table to which the specimen is attached to move suddenly by the impact force applying means and causing the table to collide with the collision member. Because it is configured to be covered in a sealed or semi-sealed state with a protective cover having a transparent window, the specimen is used in impact tests on dangerous objects that may cause ignition or explosion, such as lithium batteries and fuel cells. Even under harsh conditions of generating severe impact force, the impact force generator is covered with a protective cover in a sealed or semi-sealed state so that the impact test can be conducted safely without harming the tester. be able to.
Furthermore, since the operation status of the impact force generator in the storage space can be monitored from the transparent window provided on the protective cover, the impact test can be performed while imaging the status in the storage space by an imaging means such as a camera. The situation of the impact test can be grasped reliably.
Thereby, even if it is the impact test of the protection target object which consists of dangerous materials, an impact test can be performed safely, maintaining the reliability of a test.

かかる発明において好ましくは、前記保護カバーは、前記テーブルの中心線方向に2つ割りに形成される。
このように構成すれば、中心線方向に2つ割りにした片方のカバーを取り外せば、片側の解放部から、収納空間内に供試体及び衝撃力発生装置を容易に組み込み、あるいは取り出すことができる。
In this invention, preferably, the protective cover is divided into two in the direction of the center line of the table.
If comprised in this way, if the one cover divided into two in the center line direction is removed, the test body and the impact force generator can be easily incorporated into or taken out of the storage space from the release part on one side. .

また、かかる発明において好ましくは、前記衝突部材は、そのばね定数あるいは衝撃減衰率を変化せしめることにより前記供試体に付与される衝撃力を調整するように構成される。
このように構成すれば、衝突部材を硬度の異なる材料、衝撃減衰率の異なる材料等、ばね定数あるいは衝撃や振動の減衰率の異なる材料からなる衝突部材を選択使用することにより、衝突部材を組み替えるのみで供試体に付与される衝撃力を容易に調整できる。
In the invention, preferably, the collision member is configured to adjust an impact force applied to the specimen by changing a spring constant or an impact attenuation rate.
If comprised in this way, a collision member is rearranged by selecting and using the collision member which consists of a material with different hardness, a material with a different shock attenuation rate, etc., such as a spring constant or a material with a different shock or vibration attenuation rate. The impact force applied to the specimen can be easily adjusted by simply using this.

また、かかる発明において好ましくは、前記収納空間内の温度を検出する温度センサと、該温度センサからの温度検出値に基づき前記収納空間内の温度を所定温度に調整する温度調整装置とをそなえる。
このように構成すれば、保護カバーにより密閉あるいは半密閉状態で覆われた衝撃力発生装置の収納空間内の温度を温度センサによって検出し、この温度検出値に基づき温度調整装置によって収納空間内の温度を目標とする適正温度に常時保持できる。
In the invention, preferably, a temperature sensor for detecting the temperature in the storage space and a temperature adjusting device for adjusting the temperature in the storage space to a predetermined temperature based on a temperature detection value from the temperature sensor are provided.
If comprised in this way, the temperature in the storage space of the impact force generator covered with the protective cover in a sealed or semi-sealed state is detected by the temperature sensor, and based on this temperature detection value, the temperature adjusting device detects the temperature in the storage space. The temperature can be constantly maintained at an appropriate target temperature.

また、かかる発明において好ましくは、前記テーブルに取り付けられて、前記衝撃力付与手段からの衝撃力によって前記供試体に発生する振動を含む衝撃試験データを検出する振動センサと、該振動センサにて検出された衝撃試験データを分析する衝撃試験データ分析手段とをそなえる。
このように構成すれば、テーブルに取り付けた振動センサによって供試体に発生する衝撃力を検出し、この衝撃力検出データを衝撃試験データ分析手段で分析することにより、高精度の衝撃試験データが得られる。
In this invention, preferably, the vibration sensor is attached to the table and detects impact test data including vibration generated in the specimen by the impact force from the impact force applying means, and the vibration sensor detects the vibration test data. And an impact test data analyzing means for analyzing the impact test data.
With this configuration, the impact force generated on the specimen is detected by the vibration sensor attached to the table, and the impact force detection data is analyzed by the impact test data analysis means, thereby obtaining highly accurate impact test data. It is done.

また、前記衝撃力付与手段は、具体的には次の(1)〜(3)のように構成するのが好ましい。
(1)前記衝撃力付与手段は、前記テーブルの下方に設置されたシリンダと、該シリンダ内に往復動可能に嵌合されて該シリンダ内に給排される作動流体の流体圧により往復摺動せしめられるとともにロッドを介して前記テーブルの下部に連結されたピストンと、前記シリンダ内の前記ピストンが臨む流体室内に前記作動流体を給排せしめて該ピストンに作用する流体圧を変化させることにより該ピストンを介して前記衝撃力を調整するコントローラとをそなえ、前記ピストンに作用する流体圧により前記テーブル及び供試体を一定の初期高さから下動して該テーブルの下方に設置された前記衝突部材に衝突せしめるように構成される。
かかる発明において好ましくは、前記テーブルの高さ位置を検出して前記コントローラに入力する位置センサと、前記コントローラにより操作されて前記流体室と流体圧供給装置とを接続する流体通路を開閉する切換弁とをそなえ、前記コントローラは前記位置センサからの前記テーブルの高さ位置検出値に基づき前記切換弁を開閉して前記ピストンに作用する流体圧を変化させることにより前記テーブル及び供試体の初期高さを変化させて、前記供試体に付与される衝撃力を調整するように構成される。
Further, specifically, the impact force applying means is preferably configured as the following (1) to (3).
(1) The impact force applying means is reciprocally slid by a hydraulic pressure of a working fluid that is fitted in the cylinder so as to be reciprocally movable and supplied and discharged into the cylinder. And a piston connected to the lower portion of the table via a rod, and the hydraulic fluid acting on the piston is changed by supplying and discharging the working fluid to and from the fluid chamber in the cylinder facing the piston. And a controller for adjusting the impact force via a piston, and the collision member installed below the table by moving the table and the specimen downward from a certain initial height by fluid pressure acting on the piston. Configured to collide with.
In this invention, preferably, a position sensor that detects the height position of the table and inputs it to the controller, and a switching valve that opens and closes a fluid passage that is operated by the controller and connects the fluid chamber and the fluid pressure supply device. And the controller opens and closes the switching valve based on a detected value of the height of the table from the position sensor to change the fluid pressure acting on the piston, thereby changing the initial height of the table and the specimen. And the impact force applied to the specimen is adjusted.

かかる発明によれば、流体圧により往復道動するピストンによって、テーブル及び供試体を一定の初期高さから下動して該テーブルの下方に設置された衝突部材に衝突せしめるので、短いストロークで大きな衝撃力を容易に得ることができ、比較的小型の装置で大荷重の衝撃試験を行うことができる。
また、コントローラによって流体圧の切換弁を操作してピストンの上死点位置を変化させてテーブルの初期高さを変化させることにより、供試体に付与される衝撃力を容易に調整できる。
尚、前記流体圧としては油圧が好ましいが、空気圧を用いることも可能である。
According to this invention, the piston that reciprocates due to the fluid pressure moves the table and the specimen downward from a certain initial height and collides with a collision member installed below the table, so that a large stroke can be achieved with a short stroke. The impact force can be easily obtained, and a heavy load impact test can be performed with a relatively small device.
Further, the impact force applied to the specimen can be easily adjusted by operating the fluid pressure switching valve by the controller to change the top dead center position of the piston to change the initial height of the table.
The fluid pressure is preferably a hydraulic pressure, but an air pressure can also be used.

(2)前記衝撃力付与手段は、前記供試体が取り付けられたテーブルを吊下する吊下手段と、該吊下手段により吊下されたテーブル及び供試体を一定高さ位置で係止するストッパーを有して該ストッパーによる前記係止を解除することにより前記テーブル及び供試体を落下せしめ該ストッパーの下方に設置された衝突部材に衝突せしめるストッパー機構とにより構成される。
かかる発明において好ましくは、前記ストッパー機構は、ストッパーをソレノイド装置に連結して該ソレノイド装置により前記ストッパーをテーブル及び供試体の係止状態から係止解除状態に切換え可能に構成する。
また、かかる発明において好ましくは、前記保護カバーに、前記吊下手段に吊下されたテーブルを最上吊下位置から前記衝突部材設置位置まで鉛直方向にガイドするリニアガイドを取り付ける。
(2) The impact force applying means includes a suspension means for suspending the table to which the specimen is attached, and a stopper for locking the table suspended by the suspension means and the specimen at a fixed height position. And a stopper mechanism that causes the table and specimen to drop and collide with a collision member installed below the stopper by releasing the locking by the stopper.
In this invention, preferably, the stopper mechanism is configured such that the stopper is connected to a solenoid device, and the stopper can be switched from the locked state of the table and the specimen to the unlocked state by the solenoid device.
In this invention, preferably, a linear guide that guides the table suspended by the suspension means in the vertical direction from the uppermost suspended position to the collision member installation position is attached to the protective cover.

かかる発明によれば、供試体が取り付けられたテーブルを吊下手段によって、ストッパー位置に吊下して該ストッパーで係止し、ソレノイド装置によって前記ストッパーを解除することにより、テーブル及び供試体を自然落下させて衝突部材に衝突せしめるので、格別な加力手段を設けることなく、自然力によって衝撃力を得ることができ、簡単かつ低コストの装置で以って衝撃試験を行うことができる。
また、供試体が取り付けられたテーブルをリニアガイドでガイドすることにより、供試体の落下方向を正確に制御できる。
According to this invention, the table and the specimen are naturally attached by suspending the table to which the specimen is attached to the stopper position by the suspension means, locking it with the stopper, and releasing the stopper by the solenoid device. Since it is dropped and made to collide with the collision member, an impact force can be obtained by a natural force without providing a special force means, and an impact test can be performed with a simple and low-cost apparatus.
Moreover, the direction in which the specimen is dropped can be accurately controlled by guiding the table to which the specimen is attached with a linear guide.

(3)前記衝撃力付与手段は、前記テーブル及び供試体が取り付けられたナットと、該ナットに螺合されたボールネジと、該ボールネジを回転駆動するモータとをそなえ、前記モータによりボールネジを回転させて前記ナットを該ボールネジに沿って移動させ、該ナット及び供試体が取り付けられたテーブルを衝突部材に衝突せしめるように構成する。
かかる発明によれば、ボールネジとテーブル及び供試体が取り付けられたナットとの螺合によって供試体に衝撃力を付与するので、供試体の移動方向を水平方向を含み自在な方向に設定できる。
(3) The impact force applying means includes a nut to which the table and the specimen are attached, a ball screw screwed to the nut, and a motor that rotationally drives the ball screw, and rotates the ball screw by the motor. The nut is moved along the ball screw, and the table to which the nut and the specimen are attached is made to collide with the collision member.
According to this invention, since the impact force is applied to the specimen by screwing the ball screw, the table, and the nut to which the specimen is attached, the moving direction of the specimen can be set in any direction including the horizontal direction.

本発明によれば、供試体が取り付けられたテーブルを衝撃力付与手段により急加速移動せしめて、該テーブルを衝突部材に衝突せしめることにより供試体に衝撃力を発生させる衝撃力発生装置を、透明窓を有する保護カバーで密閉あるいは半密閉状態で覆うように構成したので、発火、爆発の可能性がある危険物からなる要保護物体の衝撃試験において、供試体への過酷な衝撃力発生条件下であっても、前記衝撃力発生装置を保護カバーで覆うことにより、試験実施者等に危害を及ぼすことなく、安全に衝撃試験を行うことができる。さらに、保護カバーに設けられた透明窓から収納空間内の衝撃力発生装置の作動状況を監視し、カメラ等の撮像手段によって収納空間内の状況を撮影しながら衝撃試験を行うことができるので、衝撃試験の状況を確実に把握できる。
これにより、危険物からなる要保護物体の衝撃試験であっても、試験の信頼性を保持しつつ安全に衝撃試験を行うことができる。
According to the present invention, the impact force generating device for generating the impact force on the specimen by causing the table to which the specimen is attached to rapidly accelerate by the impact force imparting means and causing the table to collide with the collision member is transparent. Since it is configured to be covered in a sealed or semi-sealed state with a protective cover with a window, in the impact test of a protected object consisting of a dangerous substance that may ignite or explode, under conditions of severe impact force generation on the specimen Even so, by covering the impact force generating device with a protective cover, it is possible to safely perform the impact test without harming the tester or the like. Furthermore, since the operation status of the impact force generator in the storage space can be monitored from the transparent window provided on the protective cover, the impact test can be performed while imaging the status in the storage space by an imaging means such as a camera. The situation of the impact test can be grasped reliably.
Thereby, even if it is the impact test of the protection target object which consists of dangerous materials, an impact test can be performed safely, maintaining the reliability of a test.

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in this example are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.

図1は本発明の第1実施例に係る要保護物体の衝撃試験装置を示し、(A)は一部断面で表示した側面図、(B)は平面図((A)におけるA−A線断面図)である。図2はこの第1実施例における図1(A)のB−B矢視図である。図3はこの第1実施例における保護カバーの半割り斜視図である。
図1〜2において、3は供試体で、リチウム電池や燃料電池等の発火、爆発などの可能性のある物体からなる。4は上面に該供試体3が取り付けられた円形状のテーブル、7は前記テーブル4の下方に設置されたシリンダ、8は該シリンダ7内に往復摺動可能に嵌合されたピストンであり、前記テーブル4はその下面に固定されたロッド5を介して前記ピストン8に連結されている。前記シリンダ7内には前記ピストン8によって油室7a,7bが区画形成され、該油室7a,7bには後述するように、作動油管20,21を通して作動油が給排されるようになっている。
FIG. 1 shows an impact test apparatus for an object requiring protection according to a first embodiment of the present invention, in which (A) is a side view partially shown in cross section, and (B) is a plan view (A-A line in (A)). FIG. FIG. 2 is a view taken along the line BB in FIG. 1A in the first embodiment. FIG. 3 is a half perspective view of the protective cover in the first embodiment.
1 and 2, reference numeral 3 denotes a specimen, which is made of an object such as a lithium battery or a fuel cell that may ignite or explode. 4 is a circular table with the specimen 3 attached on its upper surface, 7 is a cylinder installed below the table 4, and 8 is a piston fitted in the cylinder 7 so as to be slidable back and forth. The table 4 is connected to the piston 8 via a rod 5 fixed to the lower surface thereof. In the cylinder 7, oil chambers 7 a and 7 b are defined by the piston 8, and hydraulic oil is supplied to and discharged from the oil chambers 7 a and 7 b through hydraulic oil pipes 20 and 21 as will be described later. Yes.

6は前記テーブル4の下方に設置された衝突部材で、前記ピストン8の作動によって供試体3が取り付けられたテーブル4が、一定の初期高さHから下動して該テーブル4の下方に設置された該衝突部材6に衝突することによって、前記テーブル4上の供試体3に衝撃力を付与するようになっている。
前記衝突部材6は軟質あるいは硬質ゴム、樹脂類等のばね定数あるいは衝撃力の減衰係数の異なる材料からなり、これらのばね定数あるいは減衰係数の異なる材料を組み替えて、前記テーブル4が衝突したときの衝撃力を調整可能としている。
13は前記テーブル4の高さ位置を検出して後述するコントローラ16に入力するタッチセンサで、前記テーブル4の上面が該タッチセンサ13に接触したとき、この接触信号を前記コントローラ16に入力することにより、前記テーブル4及び供試体3の初期高さHを検知するようになっている。
以上により衝撃力発生装置100を構成する。
6 is a collision member installed below the table 4, and the table 4 to which the specimen 3 is attached by the operation of the piston 8 moves down from a certain initial height H and is installed below the table 4. An impact force is applied to the specimen 3 on the table 4 by colliding with the colliding member 6.
The collision member 6 is made of a material having a different spring constant or damping coefficient of impact force, such as soft or hard rubber, resin, etc., and when the table 4 collides with a material having a different spring constant or damping coefficient. The impact force can be adjusted.
Reference numeral 13 denotes a touch sensor that detects the height position of the table 4 and inputs it to the controller 16 described later. When the upper surface of the table 4 comes into contact with the touch sensor 13, this contact signal is input to the controller 16. Thus, the initial height H of the table 4 and the specimen 3 is detected.
The impact force generator 100 is configured as described above.

1は樹脂板材、アルミニウム板材、薄鋼鈑材等からなる保護カバーで、前記供試体3が取り付けられたテーブル4、該シリンダ7内及びピストン8、衝突部材6等からなる前記衝撃力発生装置100は該保護カバー1内の収納空間101内に密閉あるいは半密閉状態で収納されている。該保護カバー1は下部の取付フランジ1dで複数のボルト23によって基礎上に固定されている。
図3のように、前記保護カバー1は、前記テーブル4の中心線方向に2つ割りに形成された左右部材1a,1bからなり、図3及び図1(B)のように左右部材1a,1bを割り面1cにて当接させて組み立てるようになっている(図1(B)は、前記保護カバー1を割り面1cで離した状態を示している)。
Reference numeral 1 denotes a protective cover made of a resin plate material, an aluminum plate material, a thin steel plate material, etc., and the impact force generating device 100 made up of the table 4 to which the specimen 3 is attached, the cylinder 7 and the piston 8, the collision member 6 and the like. Is stored in the storage space 101 in the protective cover 1 in a sealed or semi-sealed state. The protective cover 1 is fixed on the foundation by a plurality of bolts 23 at a lower mounting flange 1d.
As shown in FIG. 3, the protective cover 1 is composed of left and right members 1a and 1b that are divided into two in the direction of the center line of the table 4, and the left and right members 1a and 1b, as shown in FIGS. 1b is brought into contact with the split surface 1c for assembly (FIG. 1B shows a state in which the protective cover 1 is separated by the split surface 1c).

2は該保護カバー1の蓋で、該保護カバー1と同一材質からなり、該保護カバー1の上面に図示しない複数のボルトによって着脱自在に取り付けられている。
図2において、前記保護カバー1の側面には該保護カバー1と同等あるいはこれに近い強度を有する透明なアクリル板等からなる透明窓24が設けられ、該透明窓24の外側には前記透明窓24を通して前記保護カバーで覆われた収納空間101内の状況を撮影するカメラ(撮像手段)22が設置されている。
A cover 2 of the protective cover 1 is made of the same material as the protective cover 1 and is detachably attached to the upper surface of the protective cover 1 by a plurality of bolts (not shown).
In FIG. 2, a transparent window 24 made of a transparent acrylic plate or the like having a strength equivalent to or close to that of the protective cover 1 is provided on the side surface of the protective cover 1, and the transparent window 24 is disposed outside the transparent window 24. A camera (imaging means) 22 for photographing the situation in the storage space 101 covered with the protective cover through 24 is installed.

17は前記油室7a,7b内への作動油を供給する油圧源を構成する油圧供給装置で、該油圧供給装置20は作動油管20,21によって前記シリンダ7内の油室7a,7bに接続されている。18は前記作動油管20の管路を開閉する切換弁、19は前記作動油管21の管路を開閉する切換弁である。16はコントローラで、前記タッチセンサ13からの検出信号によって前記各切換弁18,19を開閉制御して、後述するように前記ピストン8の位置制御を行うものである。   17 is a hydraulic pressure supply device that constitutes a hydraulic pressure source that supplies hydraulic oil into the oil chambers 7a and 7b. The hydraulic pressure supply device 20 is connected to the oil chambers 7a and 7b in the cylinder 7 by hydraulic oil pipes 20 and 21. Has been. Reference numeral 18 denotes a switching valve that opens and closes the pipeline of the hydraulic oil pipe 20, and 19 denotes a switching valve that opens and closes the pipeline of the hydraulic oil pipe 21. Reference numeral 16 denotes a controller that controls the opening and closing of the switching valves 18 and 19 according to a detection signal from the touch sensor 13 to control the position of the piston 8 as will be described later.

12は前記テーブル4に取り付けられ振動センサで、前記ピストン8の後述するような作動によって発生する衝撃力によって前記供試体3及びテーブル4に発生する衝撃力及び振動を検出する。該振動センサ12にて検出された衝撃力及び振動は増幅器14で増幅されてから、データ収集装置15に入力され,該データ収集装置15においてデータ解析がなされる。
このように構成すれば、テーブル4に取り付けた振動センサ12によって供試体3に発生する衝撃力を検出し、この衝撃力検出データを該データ収集装置15で分析することにより、高精度の衝撃試験データが得られる。
10は前記保護カバー1の蓋2に取り付けられて(保護カバー1に取り付けてもよい)、前記収納空間101内の温度を検出する温度センサ、9は温度調整装置で、前記温度センサ10からの収納空間101内温度検出値が該温度調整装置9に入力され、該温度調整装置9は配管11を通して前記収納空間101内の温度を所要の一定温度に調整するようになっている。
このように構成すれば、保護カバー1により密閉あるいは半密閉状態で覆われた衝撃力発生装置100の収納空間101内の温度を温度センサ10によって検出し、この温度検出値に基づき温度調整装置9によって収納空間101内の温度を目標とする適正温度に常時保持できる。
A vibration sensor 12 is attached to the table 4 and detects the impact force and vibration generated in the specimen 3 and the table 4 by the impact force generated by the operation of the piston 8 as described later. The impact force and vibration detected by the vibration sensor 12 are amplified by the amplifier 14 and then input to the data collecting device 15 where the data collecting device 15 performs data analysis.
If comprised in this way, the impact force which generate | occur | produces in the test body 3 will be detected by the vibration sensor 12 attached to the table 4, and this impact force detection data will be analyzed by this data collection device 15, and a highly accurate impact test will be carried out. Data is obtained.
Reference numeral 10 denotes a temperature sensor that is attached to the cover 2 of the protective cover 1 (may be attached to the protective cover 1) to detect the temperature in the storage space 101, and 9 is a temperature adjustment device. The temperature detection value in the storage space 101 is input to the temperature adjustment device 9, and the temperature adjustment device 9 adjusts the temperature in the storage space 101 to a required constant temperature through the pipe 11.
If comprised in this way, the temperature in the storage space 101 of the impact-force generator 100 covered with the protective cover 1 in the sealed or semi-sealed state is detected by the temperature sensor 10, and the temperature adjusting device 9 is based on this temperature detection value. Thus, the temperature in the storage space 101 can always be maintained at a target appropriate temperature.

次に、図4〜7の作用説明図を参照して、かかる第1実施例の動作を説明する。
(1)図4に示す衝突試験の初期状態(スタンバイ状態)では、前記コントローラ16によって、切換弁18が閉、切換弁19が閉状態になって、後述する(4)の動作によって、供試体3が取り付けられたテーブル4がタッチセンサ13に接触した位置つまりテーブル4の初期高さHにて整定され、衝突試験スタンバイ状態となっている。
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to the operation explanatory diagrams of FIGS.
(1) In the initial state (standby state) of the collision test shown in FIG. 4, the switching valve 18 is closed and the switching valve 19 is closed by the controller 16, and the specimen is operated by the operation (4) described later. The table 4 to which 3 is attached is set at the position where it touches the touch sensor 13, that is, the initial height H of the table 4, and is in a collision test standby state.

(2)図5に示す衝突試験時には、前記コントローラ16によって、切換弁18を開とすると同時に切換弁19を開放に切り換える。これにより、前記油圧供給装置17からの作動油は、図の矢印のように、作動油管20及び切換弁18を通って上側の油室7aに供給され、下側の油室7b内の作動油は切換弁19を通って油圧供給装置17に戻され、ピストン8は矢印のように急下動して衝突部材6に衝突する。かかる衝突によって、供試体3には衝撃力F(図5(B)参照)が発生する。
前記衝撃力Fの大きさは、前記(1)のようにして設定された前記供試体3が取り付けられたテーブル4の初期高さH及び前記衝突部材6のばね定数あるいは減衰係数によって決まる。
前記衝撃力Fおよびこれによる振動は、振動センサ12で検出され、増幅器14で増幅されてからデータ収集装置15に入力され,該データ収集装置15においてデータ解析がなされる。
(2) During the collision test shown in FIG. 5, the controller 16 opens the switching valve 18 and simultaneously opens the switching valve 19 by the controller 16. As a result, the hydraulic oil from the hydraulic pressure supply device 17 is supplied to the upper oil chamber 7a through the hydraulic oil pipe 20 and the switching valve 18, as shown by the arrows in the figure, and the hydraulic oil in the lower oil chamber 7b. Is returned to the hydraulic pressure supply device 17 through the switching valve 19, and the piston 8 suddenly moves down as shown by an arrow and collides with the collision member 6. Due to such a collision, an impact force F (see FIG. 5B) is generated in the specimen 3.
The magnitude of the impact force F is determined by the initial height H of the table 4 to which the specimen 3 set as described in (1) is attached and the spring constant or damping coefficient of the collision member 6.
The impact force F and the vibration caused thereby are detected by the vibration sensor 12, amplified by the amplifier 14, input to the data collection device 15, and data analysis is performed in the data collection device 15.

(3)図6に示すテーブル4の戻し時には、前記コントローラ16によって、切換弁18を開放とすると同時に切換弁19を開に切り換える。これにより、前記油圧供給装置17からの作動油は、図の矢印のように、作動油管21及び切換弁19を通って下側の油室7bに供給され、上側の油室7a内の作動油は切換弁18を通って油圧供給装置17に戻される。従って、ピストン8及び供試体3が取り付けられたテーブル4は、下側の油室7b内の作動油圧力によって矢印のように上動せしめられる。   (3) When the table 4 shown in FIG. 6 is returned, the controller 16 opens the switching valve 18 and simultaneously switches the switching valve 19 to open. As a result, the hydraulic oil from the hydraulic pressure supply device 17 is supplied to the lower oil chamber 7b through the hydraulic oil pipe 21 and the switching valve 19 as shown by the arrows in the figure, and the hydraulic oil in the upper oil chamber 7a. Is returned to the hydraulic pressure supply device 17 through the switching valve 18. Therefore, the table 4 to which the piston 8 and the specimen 3 are attached is moved up as indicated by the arrow by the hydraulic oil pressure in the lower oil chamber 7b.

(4)図6に示すテーブル4の初期高さ調整時には、前記(3)のようにしてピストン8及び供試体3が取り付けられたテーブル4が上動し、テーブル4が前記タッチセンサ13に接触した接触信号が前記コントローラ16に入力されると、該コントローラ16によって切換弁18を閉、切換弁19を閉に切り換える。これにより油室7a及び油室7b内の油圧がロックされてピストン8がこのロック位置で整定し、供試体3が取り付けられたテーブル4がタッチセンサ13に接触した位置つまりテーブル4の初期高さHにて整定する。   (4) When the initial height of the table 4 shown in FIG. 6 is adjusted, the table 4 to which the piston 8 and the specimen 3 are attached moves up as in (3), and the table 4 contacts the touch sensor 13. When the contact signal is inputted to the controller 16, the controller 16 closes the switching valve 18 and switches the switching valve 19 to closed. As a result, the hydraulic pressure in the oil chamber 7a and the oil chamber 7b is locked, the piston 8 is set in this locked position, and the position at which the table 4 to which the specimen 3 is attached contacts the touch sensor 13, that is, the initial height of the table 4 is set. Settling with H.

かかる第1実施例によれば、供試体3が取り付けられたテーブル4をシリンダ7内を往復摺動するピストン8により急加速移動せしめて、該テーブル4、透明窓24を有する保護カバー1で密閉あるいは半密閉状態で覆うように構成したので、リチウム電池、燃料電池等の、発火、爆発の可能性がある危険物からなる要保護物体を供試体3とする衝撃試験において、該供試体3への過酷な衝撃力発生条件下であっても、前記衝撃力発生装置100を保護カバー1で密閉あるいは半密閉状態で覆うことにより、試験実施者等に危害を及ぼすことなく、安全に衝撃試験を行うことができる。
さらに、保護カバー1に設けられた透明窓24から収納空間101内の衝撃力発生装置100の作動状況を監視し、カメラ22(撮像手段)によって収納空間101内の状況を撮影しながら衝撃試験を行うことができるので、衝撃試験の状況を確実に把握できる。
これにより、危険物からなる要保護物体を供試体3とする衝撃試験であっても、試験の信頼性を保持しつつ安全に衝撃試験を行うことができる。
According to the first embodiment, the table 4 to which the specimen 3 is attached is suddenly accelerated by the piston 8 reciprocatingly sliding inside the cylinder 7, and the table 4 and the protective cover 1 having the transparent window 24 are hermetically sealed. Alternatively, since it is configured so as to be covered in a semi-sealed state, in an impact test in which a specimen requiring protection, which is a dangerous substance that may ignite or explode, such as a lithium battery or a fuel cell, is used as the specimen 3, Even under the severe impact force generation conditions, the impact force generator 100 is covered with the protective cover 1 in a sealed or semi-sealed state, so that the impact test can be performed safely without causing harm to the tester. It can be carried out.
Furthermore, the operation state of the impact force generator 100 in the storage space 101 is monitored from the transparent window 24 provided in the protective cover 1, and an impact test is performed while photographing the state in the storage space 101 by the camera 22 (imaging means). Since it can be performed, the situation of the impact test can be surely grasped.
Thereby, even if it is an impact test which uses the to-be-protected object which consists of dangerous materials as the test body 3, an impact test can be performed safely, maintaining the reliability of a test.

また、かかる第1実施例によれば、油圧により往復動するピストン8によって、テーブル4及び供試体3を一定の初期高さから下動して該テーブル4の下方に設置された衝突部材6に衝突せしめるので、短いストロークで大きな衝撃力を容易に得ることができ、比較的小型の装置で大荷重の衝撃試験を行うことができる。
また、コントローラ16によって油圧の切換弁18,19を操作してピストン8の上死点位置を変化させてテーブル4の初期高さを変化させることにより、供試体3に付与される衝撃力を容易に調整できる。
According to the first embodiment, the table 4 and the specimen 3 are moved down from a certain initial height by the piston 8 reciprocating by hydraulic pressure, and the collision member 6 installed below the table 4 is moved to the collision member 6. Since they are caused to collide, a large impact force can be easily obtained with a short stroke, and a large load impact test can be performed with a relatively small device.
Further, by operating the hydraulic switching valves 18 and 19 by the controller 16 and changing the top dead center position of the piston 8 to change the initial height of the table 4, the impact force applied to the specimen 3 can be easily achieved. Can be adjusted.

また、かかる第1実施例によれば、前記保護カバー1を前記テーブル4の中心線方向に2つ割りに形成したので、中心線方向に2つ割りにした片方のカバー1aあるいは1bを取り外せば、片側の解放部から、収納空間101内に供試体3及び衝撃力発生装置100を容易に組み込み、あるいは取り出すことができる。   According to the first embodiment, since the protective cover 1 is divided into two in the direction of the center line of the table 4, if one cover 1a or 1b divided into two in the direction of the center line is removed. The specimen 3 and the impact force generation device 100 can be easily incorporated into or taken out of the storage space 101 from the release portion on one side.

また、かかる第1実施例によれば、前記衝突部材6を、そのばね定数あるいは衝撃減衰率を変化せしめることにより前記供試体3に付与される衝撃力を調整するように構成したので、衝突部材6を硬度の異なる材料、衝撃減衰率の異なる材料等、ばね定数あるいは衝撃や振動の減衰率の異なる材料からなる衝突部材を選択使用することにより、階衝突部材6を組み替えるのみで供試体3に付与される衝撃力を容易に調整できる。   Further, according to the first embodiment, the collision member 6 is configured to adjust the impact force applied to the specimen 3 by changing the spring constant or the impact attenuation rate. 6 by selecting and using a collision member made of a material having a different hardness or a material having a different shock attenuation rate, such as a spring constant or a material having a different shock or vibration attenuation rate. The applied impact force can be easily adjusted.

図8は本発明の第2実施例に係る要保護物体の衝撃試験装置を示し、(A)は一部断面で表示した側面図、(B)は平面図((A)におけるC−C線断面図)である。図9はかかる第2実施例における全体構成を示す系統図である。
図8において、36は前記保護カバー1の蓋2の上部に取り付けられたリール(吊下手段)、37は該リール36に巻取り繰り出し可能に巻回されたワイヤで、該ワイヤ37に、前記供試体3が取り付けられた平面形状が長方形状のテーブル4が吊下されている。
前記保護カバー1の内側両側面には、高さ方向にリニアガイド30,30が固定され、前記テーブル4はこれの両側部に固定された基台35,35が前記リニアガイド30,30に、高さ方向にスライド可能に嵌合されている。
これにより、前記供試体3が取り付けられたテーブル4は基台35,35を介して前記リニアガイド30,30にガイドされ、前記リール36の巻取り繰り出しによって上下動可能となる。
8A and 8B show an impact test apparatus for an object requiring protection according to a second embodiment of the present invention, in which FIG. 8A is a side view partially shown in section, and FIG. 8B is a plan view (CC line in FIG. FIG. FIG. 9 is a system diagram showing the overall configuration of the second embodiment.
In FIG. 8, 36 is a reel (suspending means) attached to the upper part of the lid 2 of the protective cover 1, and 37 is a wire wound around the reel 36 so as to be able to be unwound and fed. A table 4 having a rectangular planar shape to which the specimen 3 is attached is suspended.
Linear guides 30, 30 are fixed in the height direction on both inner side surfaces of the protective cover 1, and the table 4 has bases 35, 35 fixed to both sides thereof on the linear guides 30, 30. It is slidably fitted in the height direction.
Thereby, the table 4 to which the specimen 3 is attached is guided to the linear guides 30 and 30 via the bases 35 and 35 and can be moved up and down by the reel 36 being taken out.

図8〜9において、31,31は前記保護カバー1の前記基台35,35に対向する位置に取り付けられソレノイドコントローラ38によって励磁、励磁を制御されるソレノイド装置である。31a,31aは該ソレノイド装置31,31の出力端に固定されたストッパーで、衝撃試験前の状態では前記ソレノイド装置31,31が励磁されてストッパー31a,31aが基台35,35の方向に突出され、図9のように、前記リール36にワイヤ37を介して吊下されたテーブル4及び基台35,35が、前記ストッパー31a,31aによって下方への落下を係止された状態となっている。
6は前記第1実施例と同様な構成からなる衝突部材で、前記テーブル4の下方に支持台34上に固定されている。
8 to 9, reference numerals 31 and 31 denote solenoid devices that are attached at positions facing the bases 35 and 35 of the protective cover 1 and whose excitation and excitation are controlled by a solenoid controller 38. 31a and 31a are stoppers fixed to the output ends of the solenoid devices 31 and 31. Before the impact test, the solenoid devices 31 and 31 are excited and the stoppers 31a and 31a project in the direction of the bases 35 and 35. Then, as shown in FIG. 9, the table 4 and the bases 35, 35 suspended from the reel 36 via the wire 37 are in a state of being locked downward by the stoppers 31a, 31a. Yes.
Reference numeral 6 denotes a collision member having the same configuration as in the first embodiment, and is fixed on the support base 34 below the table 4.

衝撃試験時には、図9のような、ソレノイドコントローラ38によってソレノイド装置31,31を励磁してのテーブル4及び基台35,35の係止状態から、該ソレノイドコントローラ38によってソレノイド装置31,31を非励磁にすると、前記ストッパー31a,31aがソレノイド装置31,31側に引き込まれて、前記基台35,35の係止が外れる。
これにより、前記テーブル4及び供試体3が前記リニアガイド30,30にガイドされて落下して、前記ストッパー31a,31aの下方に設置された衝突部材6に衝突せしめられる。
衝突時における振動センサ12による衝撃力及び振動の計測、及び計測データの処理う段は、図示を一部省略しているが、前記第1実施例と同様である。
その他の構成は、前記第1実施例と同様(図8〜図9に図示を省略している第1実施例の構成も同様)であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
At the time of the impact test, the solenoid devices 31 and 31 are not moved by the solenoid controller 38 from the locked state of the table 4 and the bases 35 and 35 when the solenoid devices 31 and 31 are excited by the solenoid controller 38 as shown in FIG. When excited, the stoppers 31a, 31a are pulled into the solenoid devices 31, 31 and the bases 35, 35 are unlocked.
As a result, the table 4 and the specimen 3 are guided by the linear guides 30 and 30 and dropped to collide with the collision member 6 installed below the stoppers 31a and 31a.
The measurement of the impact force and vibration by the vibration sensor 12 at the time of collision and the processing stage of the measurement data are omitted in the drawing, but are the same as in the first embodiment.
The other configuration is the same as that of the first embodiment (the configuration of the first embodiment not shown in FIGS. 8 to 9 is also the same), and the same members are denoted by the same reference numerals.

図10は本発明の第3実施例に係る要保護物体の衝撃試験装置を示し、(A)は一部断面で表示した側面図、(B)は(A)におけるD−D矢視図である。
この第3実施例においては、前記第2実施例におけるリニアガイド30を前記保護カバー1の内側の片側面に対をなして設け、前記テーブル4の背部に固定された基台35を、前記リール36にワイヤ37を介して吊下し、該リール36からのワイヤ37の巻取り繰り出しによって、供試体3が取り付けられたテーブル4を上下動可能に構成している。22は前記第1実施例と同様な、収納空間101内撮影用のカメラである。
その他の構成は、前記第1実施例と同様(図10に図示を省略している第1実施例の構成も同様)であり、これと同一の部材は同一の符号で示す。
10A and 10B show an impact test apparatus for an object requiring protection according to a third embodiment of the present invention. FIG. 10A is a side view showing a partial cross section, and FIG. 10B is a DD arrow view in FIG. is there.
In the third embodiment, the linear guide 30 in the second embodiment is provided in a pair on one side surface on the inner side of the protective cover 1, and a base 35 fixed to the back portion of the table 4 is provided as the reel. The table 4 to which the specimen 3 is attached is configured to be movable up and down by being suspended from the wire 36 via a wire 37 and winding the wire 37 from the reel 36. Reference numeral 22 denotes a camera for photographing in the storage space 101, similar to the first embodiment.
Other configurations are the same as those of the first embodiment (the configuration of the first embodiment not shown in FIG. 10 is also the same), and the same members are denoted by the same reference numerals.

かかる第2、第3実施例によれば、供試体3が取り付けられたテーブル4をリール36及びワイヤ37(吊下手段)によって、ストッパー31aの位置に吊下して該ストッパー31aで係止し、ソレノイド装置31によって該ストッパー31aを解除することにより、テーブル4及び供試体3を自然落下させて衝突部材6に衝突せしめるので、格別な加力手段を設けることなく、自然力によって衝撃力を得ることができ、簡単かつ低コストの装置で以って衝撃試験を行うことができる。
また、供試体が取り付けられたテーブル4をリニアガイド30でガイドすることにより、供試体3の落下方向を正確に制御できる。
According to the second and third embodiments, the table 4 to which the specimen 3 is attached is suspended at the position of the stopper 31a by the reel 36 and the wire 37 (suspending means) and locked by the stopper 31a. By releasing the stopper 31a by the solenoid device 31, the table 4 and the specimen 3 are naturally dropped and collide with the collision member 6, so that an impact force can be obtained by natural force without providing any special force means. The impact test can be performed with a simple and low-cost apparatus.
Further, by guiding the table 4 to which the specimen is attached with the linear guide 30, the falling direction of the specimen 3 can be accurately controlled.

図11は本発明の第4実施例に係る要保護物体の衝撃試験装置を示し、(A)は全体構成を示す側面図、(B)は平面図である。
図11において、52は前記テーブル4及び供試体3が取り付けられたナット、51は該ナット52に螺合されたボールネジ、54はボールネジ51を回転駆動するモータ、55は該モータ54の運転、停止及び回転数を制御するモータコントローラ、6は内部に前記ボールネジ51の軸受部(図示省略)が設けられ、前記テーブル4及び供試体3が取り付けられたナット52が衝突する衝突部材である。
11A and 11B show an impact test apparatus for an object requiring protection according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 11A is a side view showing the overall configuration, and FIG. 11B is a plan view.
In FIG. 11, 52 is a nut to which the table 4 and the specimen 3 are attached, 51 is a ball screw screwed to the nut 52, 54 is a motor for rotationally driving the ball screw 51, and 55 is an operation for stopping and operating the motor 54. The motor controller 6 for controlling the number of rotations is a collision member in which a bearing portion (not shown) of the ball screw 51 is provided, and the nut 52 to which the table 4 and the specimen 3 are attached collides.

かかる第4実施例においては、モータコントローラ55の制御によりモータ54を回転させてボールネジ51を回転駆動し、予め設定された初期位置に供試体3が取り付けられたナット52を置き、続いて前記モータコントローラ55の制御によりモータ54を高速回転させる。そして該モータ54により前記ボールネジ51を高速回転駆動すると、該ボールネジ51に螺合されたナット52が図の矢印のように高速で移動して、衝突部材6に衝突し、該ナット52に取り付けられたがテーブル4及び供試体3に衝撃力が発生する。
前記ナット52の静止位置及び前記衝突部材6のばね定数あるいは減衰係数によって、前記衝撃力を調整可能であり、また前記モータ54の回転速度を変化することによっても、前記衝撃力の大きさを調整できる。
12は前記ナット52に取り付けられ振動センサで、前記衝撃力によって前記供試体3及びテーブル4に発生する衝撃力及び振動を検出する。該振動センサ12にて検出された衝撃力及び振動は増幅器14で増幅されてから、データ収集装置15に入力され,該データ収集装置15においてデータ解析がなされる(いずれも図示省略)。
In the fourth embodiment, the motor 54 is rotated under the control of the motor controller 55 to rotationally drive the ball screw 51, and the nut 52 to which the specimen 3 is attached is placed at a preset initial position. The motor 54 is rotated at high speed under the control of the controller 55. When the ball screw 51 is driven to rotate at a high speed by the motor 54, the nut 52 screwed to the ball screw 51 moves at a high speed as shown by the arrow in the figure, collides with the collision member 6, and is attached to the nut 52. However, an impact force is generated on the table 4 and the specimen 3.
The impact force can be adjusted by the stationary position of the nut 52 and the spring constant or damping coefficient of the collision member 6, and the magnitude of the impact force can also be adjusted by changing the rotational speed of the motor 54. it can.
A vibration sensor 12 is attached to the nut 52, and detects the impact force and vibration generated in the specimen 3 and the table 4 by the impact force. The impact force and vibration detected by the vibration sensor 12 are amplified by the amplifier 14 and then input to the data collection device 15 where data analysis is performed (both not shown).

かかる第4実施例によれば、ボールネジ51とテーブル4及び供試体3が取り付けられたナット52との螺合によって供試体3に衝撃力を付与するので、階供試体3の移動方向を水平方向を含み自在な方向に設定できるとともに、前記モータ54の回転速度を変化することによって衝撃力の大きさを容易に調整できる。   According to the fourth embodiment, since the impact force is applied to the specimen 3 by screwing the ball screw 51 with the nut 52 to which the table 4 and the specimen 3 are attached, the moving direction of the floor specimen 3 is set to the horizontal direction. In addition, the magnitude of the impact force can be easily adjusted by changing the rotational speed of the motor 54.

本発明によれば、リチウム電池や燃料電池等の衝撃試験のような危険を伴う衝撃試験を、高い安全性を保持しつつ広い荷重範囲でかつ効率的の実施できる要保護物体の衝撃試験装置を提供できる。   According to the present invention, there is provided an impact test apparatus for a protective object requiring protection capable of efficiently performing an impact test involving a danger such as an impact test of a lithium battery or a fuel cell in a wide load range while maintaining high safety. Can be provided.

本発明の第1実施例に係る要保護物体の衝撃試験装置を示し、(A)は一部断面で表示した側面図、(B)は平面図((A)におけるA−A線断面図)である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The impact test apparatus of the protection target object which concerns on 1st Example of this invention is shown, (A) is the side view displayed with the partial cross section, (B) is a top view (AA sectional view taken on the line in (A)). It is. 前記第1実施例における図1(A)のB−B矢視図である。It is a BB arrow line view of Drawing 1 (A) in the 1st example. 前記第1実施例における保護カバーの半割り斜視図である。It is a half perspective view of the protective cover in the first embodiment. 前記第1実施例における作用説明図(その1)である。FIG. 6 is an explanatory diagram (part 1) of an operation in the first embodiment. 前記第1実施例における作用説明図(その2)である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram (No. 2) in the first embodiment. 前記第1実施例における作用説明図(その3)である。FIG. 6 is an operation explanatory view (No. 3) in the first embodiment. 前記第1実施例における作用説明図(その4)である。FIG. 6 is an explanatory diagram (part 4) of the operation in the first embodiment. 本発明の第2実施例に係る要保護物体の衝撃試験装置を示し、(A)は一部断面で表示した側面図、(B)は平面図((A)におけるC−C線断面図)である。The impact test apparatus of the protection target object which concerns on 2nd Example of this invention is shown, (A) is the side view displayed with the partial cross section, (B) is a top view (CC sectional view taken on the line in (A)). It is. 本発明の第2実施例における全体構成を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the whole structure in 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例に係る要保護物体の衝撃試験装置を示し、(A)は一部断面で表示した側面図、(B)は(A)におけるD−D矢視図である。The impact test apparatus of the protection target object which concerns on 3rd Example of this invention is shown, (A) is the side view displayed with the partial cross section, (B) is the DD arrow line view in (A). 本発明の第4実施例に係る要保護物体の衝撃試験装置を示し、(A)は全体構成を示す側面図、(B)は平面図である。The impact test apparatus of the protection target object which concerns on 4th Example of this invention is shown, (A) is a side view which shows the whole structure, (B) is a top view.

符号の説明Explanation of symbols

1 保護カバー
1c 割り面
2 蓋
3 供試体
4 テーブル
6 衝突部材
7 シリンダ
7a,7b 油室
8 ピストン
9 温度調整装置
10 温度センサ
12 振動センサ
13 タッチセンサ
14 増幅器
15 データ収集装置
16 コントローラ
17 油圧供給装置
18,19 切換弁
20,21 作動油管
22 カメラ(撮像手段)
24 透明窓
30 リニアガイド
31 ソレノイド装置
31a ストッパー
36 リール(吊下手段)
37 ワイヤ
38 ソレノイドコントローラ
51 ボールネジ
52 ナット
54 モータ
55 モータコントローラ
100 衝撃力発生装置
101 収納空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Protective cover 1c Split surface 2 Lid 3 Specimen 4 Table 6 Colliding member 7 Cylinder 7a, 7b Oil chamber 8 Piston 9 Temperature adjustment device 10 Temperature sensor 12 Vibration sensor 13 Touch sensor 14 Amplifier 15 Data collection device 16 Controller 17 Hydraulic supply device 18, 19 Switching valve 20, 21 Hydraulic oil pipe 22 Camera (imaging means)
24 Transparent window 30 Linear guide 31 Solenoid device 31a Stopper 36 Reel (suspending means)
37 Wire 38 Solenoid controller 51 Ball screw 52 Nut 54 Motor 55 Motor controller 100 Impact force generator 101 Storage space

Claims (11)

発火、爆発等の周囲への障害可能性を有する要保護物体からなる供試体に衝撃力を付与して、該供試体の耐衝撃性能を測定する要保護物体の衝撃試験装置において、前記供試体が取り付けられたテーブルと、該テーブルに加力して該テーブル及び前記供試体を急加速移動せしめる衝撃力付与手段と、該テーブルとの衝突により前記供試体に衝撃力を発生せしめる衝突部材と、前記供試体、テーブル、衝撃力付与手段及び衝突部材を含む衝撃力発生装置を密閉あるいは半密閉状態で覆うとともに透明窓を有する保護カバーと、前記透明窓を通して前記保護カバーで覆われた収納空間内を撮影する撮像手段をそなえ、前記収納空間内で前記供試体に衝撃力を付与するように構成されたことを特徴とする要保護物体の衝撃試験装置。   In an impact test apparatus for a protective object requiring protection, an impact force is applied to a test specimen made of a protective object that has a possibility of failure to the surroundings such as ignition or explosion, and the impact resistance performance of the specimen is measured. A table attached to the table, an impact force applying means for applying a force to the table and causing the table and the specimen to be accelerated and moved, a collision member for generating an impact force on the specimen by a collision with the table, A protective cover that covers the specimen, table, impact force applying means and impact member including the collision member in a sealed or semi-sealed state and has a transparent window, and a storage space covered by the protective cover through the transparent window An impact test apparatus for an object requiring protection, characterized in that it comprises an imaging means for photographing an object, and is configured to apply an impact force to the specimen within the storage space. 前記保護カバーは、前記テーブルの中心線方向に2つ割りに形成されたことを特徴とする請求項1記載の要保護物体の衝撃試験装置。   The impact test apparatus for an object requiring protection according to claim 1, wherein the protective cover is divided into two in the center line direction of the table. 前記衝突部材は、そのばね定数あるいは衝撃減衰率を変化せしめることにより前記供試体に付与される衝撃力を調整するように構成されたことを特徴とする請求項1記載の要保護物体の衝撃試験装置。   2. The impact test for an object requiring protection according to claim 1, wherein the collision member is configured to adjust an impact force applied to the specimen by changing a spring constant or an impact attenuation rate. apparatus. 前記収納空間内の温度を検出する温度センサと、該温度センサからの温度検出値に基づき前記収納空間内の温度を所定温度に調整する温度調整装置とをそなえたことを特徴とする請求項1記載の要保護物体の衝撃試験装置。   The temperature sensor which detects the temperature in the said storage space, and the temperature adjustment apparatus which adjusts the temperature in the said storage space to predetermined temperature based on the temperature detection value from this temperature sensor are provided. The impact test equipment for the object requiring protection. 前記テーブルに取り付けられて、前記衝撃力付与手段からの衝撃力によって前記供試体に発生する振動を含む衝撃試験データを検出する振動センサと、該振動センサにて検出された衝撃試験データを分析する衝撃試験データ分析手段とをそなえたことを特徴とする請求項1記載の要保護物体の衝撃試験装置。   A vibration sensor attached to the table for detecting impact test data including vibration generated in the specimen by the impact force from the impact force applying means, and analyzing the impact test data detected by the vibration sensor The impact test apparatus for an object requiring protection according to claim 1, further comprising impact test data analysis means. 前記衝撃力付与手段は、前記テーブルの下方に設置されたシリンダと、該シリンダ内に往復動可能に嵌合されて該シリンダ内に給排される作動流体の流体圧により往復摺動せしめられるとともにロッドを介して前記テーブルの下部に連結されたピストンと、前記シリンダ内の前記ピストンが臨む流体室内に前記作動流体を給排せしめて該ピストンに作用する流体圧を変化させることにより該ピストンを介して前記衝撃力を調整するコントローラとをそなえ、前記ピストンに作用する流体圧により前記テーブル及び供試体を一定の初期高さから下動して該テーブルの下方に設置された前記衝突部材に衝突せしめるように構成されたことを特徴とする請求項1記載の要保護物体の衝撃試験装置。   The impact force applying means is reciprocally slid by a hydraulic pressure of a working fluid that is fitted in a reciprocating manner in a cylinder installed below the table and is supplied to and discharged from the cylinder. A piston connected to the lower part of the table via a rod, and a fluid pressure acting on the piston by changing the fluid pressure acting on the piston by supplying and discharging the working fluid to and from the fluid chamber facing the piston in the cylinder. And a controller that adjusts the impact force, and the table and the specimen are moved down from a certain initial height by the fluid pressure acting on the piston and collide with the collision member installed below the table. The impact test apparatus for an object requiring protection according to claim 1, wherein the apparatus is configured as described above. 前記テーブルの高さ位置を検出して前記コントローラに入力する位置センサと、前記コントローラにより操作されて前記流体室と流体圧供給装置とを接続する流体通路を開閉する切換弁とをそなえ、前記コントローラは前記位置センサからの前記テーブルの高さ位置検出値に基づき前記切換弁を開閉して前記ピストンに作用する流体圧を変化させることにより前記テーブル及び供試体の初期高さを変化させて、前記供試体に付与される衝撃力を調整するように構成されたことを特徴とする請求項6記載の要保護物体の衝撃試験装置。   A controller for detecting a height position of the table and inputting the position to the controller; and a switching valve that is operated by the controller to open and close a fluid passage that connects the fluid chamber and the fluid pressure supply device. Changes the initial height of the table and the specimen by changing the fluid pressure acting on the piston by opening and closing the switching valve based on the height position detection value of the table from the position sensor, The impact test apparatus for an object requiring protection according to claim 6, wherein the impact force applied to the specimen is adjusted. 前記衝撃力付与手段は、前記供試体が取り付けられたテーブルを吊下する吊下手段と、該吊下手段により吊下されたテーブル及び供試体を一定高さ位置で係止するストッパーを有して該ストッパーによる前記係止を解除することにより前記テーブル及び供試体を落下せしめ該ストッパーの下方に設置された衝突部材に衝突せしめるストッパー機構とにより構成されたことを特徴とする請求項1記載の要保護物体の衝撃試験装置。   The impact force applying means includes a suspension means for hanging a table to which the specimen is attached, a table suspended by the suspension means, and a stopper for locking the specimen at a fixed height position. The stopper according to claim 1, further comprising: a stopper mechanism that releases the lock by the stopper to cause the table and the specimen to fall and to collide with a collision member installed below the stopper. Protective object impact test equipment. 前記ストッパー機構は、ストッパーをソレノイド装置に連結して該ソレノイド装置により前記ストッパーをテーブル及び供試体の係止状態から係止解除状態に切換え可能に構成してなることを特徴とする請求項8記載の要保護物体の衝撃試験装置。   9. The stopper mechanism is configured such that the stopper is connected to a solenoid device, and the stopper can be switched from the locked state of the table and the specimen to the unlocked state by the solenoid device. Protective object impact test equipment. 前記保護カバーに、前記吊下手段に吊下されたテーブルを最上吊下位置から前記衝突部材設置位置まで鉛直方向にガイドするリニアガイドを取り付けたことを特徴とする請求項1及び8記載の要保護物体の衝撃試験装置。   9. The main feature according to claim 1, wherein a linear guide for vertically guiding a table suspended by the suspension means from the uppermost suspended position to the collision member installation position is attached to the protective cover. Protective object impact test equipment. 前記衝撃力付与手段は、前記テーブル及び供試体が取り付けられたナットと、該ナットに螺合されたボールネジと、該ボールネジを回転駆動するモータとをそなえ、前記モータによりボールネジを回転させて前記ナットを該ボールネジに沿って移動させ、該ナット及び供試体が取り付けられたテーブルを衝突部材に衝突せしめるように構成したことを特徴とする請求項1記載の要保護物体の衝撃試験装置。   The impact force applying means includes a nut to which the table and the specimen are attached, a ball screw screwed to the nut, and a motor that rotationally drives the ball screw, and the ball screw is rotated by the motor to rotate the nut. The apparatus according to claim 1, wherein a table to which the nut and the specimen are attached is caused to collide with a collision member.
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