JP2019035705A - 衝撃試験装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第一の目的は、供試品に鉛直方向の衝撃を与える落下試験(又は垂直衝撃試験)と供試品に水平方向の衝撃を与える水平衝撃試験の両試験を実施可能な衝撃試験装置を提供することである。
(1)落下試験
(2)垂直衝撃試験
(3)水平衝撃試験
落下試験は、供試品Sを所定の高さから衝撃ブロック19の上に自由落下させる試験である。落下試験は、上述したように、軌道部20を垂直に立て、走行部30の支持プレート36(図5)を取り外した状態で行われる。
垂直衝撃試験は、走行部30を鉛直方向に予め設定された加速度で加速することにより、走行部30に固定された供試品Sに衝撃を与える試験である。上述した落下試験は、供試品Sを衝撃ブロック19の上に落下させることにより供試品Sに衝撃を加えるものであるが、垂直衝撃試験では、ベルト駆動部70R、70Lによって走行部30を鉛直方向に加速させることによって供試品Sに衝撃が加えられる。そのため、垂直衝撃試験により、例えば、落下試験よりも厳しい条件の(強い衝撃を加える)試験、緩やかな条件の(弱い衝撃を加える)試験、衝撃パルス作用時間の長い衝撃を与える試験、繰り返し(断続的に)衝撃を与える試験、衝撃ブロック19への衝突では再現できない衝撃波形を与える試験等、様々な条件で試験を行うことができる。
水平衝撃試験は、走行部30を水平方向に予め設定された加速度で加速することにより、走行部30に固定された供試品Sに衝撃を与える試験である。水平衝撃試験は、軌道部20を水平位置に倒して、ベルト駆動部70R、70Lで走行部30を水平方向に駆動することによって行われる。
10 … 固定部
20 … 軌道部
30 … 走行部
40 … 支柱支持部
50 … リニアガイド
60 … ベルト機構
70 … ベルト駆動部
80 … 旋回駆動部
S … 供試品
Claims (40)
- 供試品が載置される走行部と、
前記走行部を駆動する動力を伝える巻掛け伝動機構と、
を備え、
前記巻掛け伝動機構が、第1の巻掛け媒介節を備え、
前記第1の巻掛け媒介節が、カーボン心線を有する第1の歯付ベルトである、
衝撃試験装置。 - 前記第1の歯付ベルトがエラストマーから形成された本体部を備え、
前記エラストマーが、硬質ポリウレタン及び水素添加アクリロニトリルブタジエンゴムのいずれかを含む、
請求項1項に記載の衝撃試験装置。 - 前記走行部を走行可能に支持する軌道部を備え、
前記巻掛け伝動機構が、前記第1の巻掛け媒介節が巻掛けられた第1の駆動プーリーを備えた、
請求項1又は請求項2に記載の衝撃試験装置。 - 前記軌道部が、前記走行部が水平方向に走行可能となる水平位置と、前記走行部が垂直方向に走行可能となる垂直位置との間で、旋回軸を中心に旋回可能に支持され、
前記第1の駆動プーリーの回転軸が前記旋回軸と一致している、
請求項3に記載の衝撃試験装置。 - 供試品が載置される走行部と、
前記走行部を走行可能に支持する軌道部と、
前記走行部を駆動する動力を伝える巻掛け伝動機構と、
を備え、
前記巻掛け伝動機構が、
第1の駆動プーリーと、
記第1の駆動プーリーに巻掛けられた第1の巻掛け媒介節と、を備え、
前記軌道部が、前記走行部が水平方向に走行可能となる水平位置と、前記走行部が垂直方向に走行可能となる垂直位置との間で、旋回軸を中心に旋回可能に支持され、
前記第1の駆動プーリーの回転軸が前記旋回軸と一致している、
衝撃試験装置。 - 前記軌道部を前記垂直位置に配置したときに、垂直衝撃試験及び落下試験の少なくともいずれかの実施が可能であり、
前記軌道部を前記水平位置に配置したときに、水平衝撃試験の実施が可能である、
請求項4又は請求項5に記載の衝撃試験装置。 - 前記巻掛け伝動機構が、
前記第1の駆動プーリーとの間で前記第1の巻掛け媒介節が張り渡された第1の従動プーリーと、
前記走行部に前記第1の巻掛け媒介節を着脱可能に固定する媒介節固定具と、
を備えた、
請求項6に記載の衝撃試験装置。 - 前記軌道部を旋回可能に支持する固定部を備え、
前記軌道部が、前記旋回軸を中心線とする軸部を有し、
前記固定部が、前記軸部を回転可能に支持する軸受部を備えた、
請求項7に記載の衝撃試験装置。 - 前記第1の従動プーリーが、前記軌道部の先端部に取り付けられ、
前記軸部が、前記軌道部の後端部に設けられ、
前記第1の巻掛け媒介節が、前記軌道部の周囲に張り巡らされた、
請求項8に記載の衝撃試験装置。 - 前記旋回軸の方向に並べて配置された一対の前記巻掛け伝動機構を備え、
前記軸部が前記一対の巻掛け伝動機構の前記第1の駆動プーリー間に配置された、
請求項8に記載の衝撃試験装置。 - 前記軌道部を旋回させる旋回駆動部を備え、
前記旋回駆動部が、
モーターと、
前記モーターの軸と連結した第2の駆動プーリーと、
前記軌道部の前記軸部と結合した第2の従動プーリーと、
前記第2の駆動プーリーと第2の従動プーリーとの間に張り渡された第2の巻掛け媒介節と、を備えた、
請求項8から請求項10のいずれか一項に記載の衝撃試験装置。 - 前記第2の巻掛け媒介節が歯付ベルトである、
請求項11に記載の衝撃試験装置。 - 前記走行部の走行を案内するリニアガイドウェイを備え、
前記リニアガイドウェイが、
前記軌道部に取り付けられたレールと、
前記走行部に取り付けられ、前記レール上を走行可能なキャリッジと、を有し、
前記軌道部が、前記レールが取り付けられたレール支持部を有し、
前記レール支持部の一端部に前記軸部が連結された、
請求項8から請求項12のいずれか一項に記載の衝撃試験装置。 - 一対の前記リニアガイドウェイを備え、
前記軌道部が、前記旋回軸の方向に並べて配置された一対の前記レール支持部を備え、
前記一対のレール支持部に前記一対のリニアガイドウェイの前記レールがそれぞれ取り付けられ、
前記一対のレール支持部の一端部が、前記軸部を介して連結された、
請求項13に記載の衝撃試験装置。 - 前記巻掛け伝動機構が、前記一対のレール支持部の間に配置された、
請求項14に記載の衝撃試験装置。 - 前記軌道部が、
前記一対のレール支持部の間に配置され、一方の前記レール支持部の後端部に取り付けられたスペーサーと、
他方の前記レール支持部と前記スペーサーの間に配置され、該スペーサーに先端部が取り付けられた駆動板と、を備えた、
請求項14又は請求項15に記載の衝撃試験装置。 - 前記スペーサーの幅が、前記第1の巻掛け媒介節の幅よりも広く、
前記巻掛け伝動機構が、前記旋回軸の方向において、前記スペーサーと同位置に配置された、
請求項16に記載の衝撃試験装置。 - 前記軌道部が、
前記一対のレール支持部の間に配置され、該一対のレール支持部の後端部にそれぞれ取り付けられた一対のスペーサーと、
前記一対のスペーサーの間に配置され、該一対のスペーサーにそれぞれ先端部が取り付けられた一対の駆動板と、を備え、
前記一対の駆動板の後端部が、前記軸部を介して連結された、
請求項14又は請求項15に記載の衝撃試験装置。 - 一対の前記巻掛け伝動機構を備え、
前記一対の巻掛け伝動機構が、前記一対のレール支持部の間に、前記旋回軸の方向に並べて配置された、
請求項18に記載の衝撃試験装置。 - 前記スペーサーの幅が、前記第1の巻掛け媒介節の幅よりも広く、
前記一対の巻掛け伝動機構が、前記旋回軸の方向において、前記一対のスペーサーとそれぞれ同位置に配置された、
請求項19に記載の衝撃試験装置。 - 前記軌道部が、前記一対のレール支持部の先端部を連結する先端連結部を有し、
前記第1の従動プーリーが前記先端連結部に取り付けられた、
請求項15から請求項20のいずれか一項に記載の衝撃試験装置。 - 前記軌道部が、前記一対のレール支持部の中間部を連結する複数の中間連結部を有し、
前記先端連結部及び前記複数の中間連結部が、前記走行部の走行方向において等間隔に配置された、
請求項21に記載の衝撃試験装置。 - 前記軌道部の正面に前記走行部が配置され、
前記軌道部の前記先端連結部及び前記複数の中間連結部の背面に前記第1の巻掛け媒介節をガイドするガイドローラーがそれぞれ設けられた、
請求項22に記載の衝撃試験装置。 - 前記巻掛け伝動機構が、
前記第1の駆動プーリーとの間で前記第1の巻掛け媒介節が張り渡された第1の従動プーリーと、
前記走行部に前記第1の巻掛け媒介節を着脱可能に固定する媒介節固定具と、
を備えた、
請求項3又は請求項4に記載の衝撃試験装置。 - 前記媒介節固定具により、前記第1の巻掛け媒介節の両端が固定された、
請求項7から請求項24のいずれか一項に記載の衝撃試験装置。 - 前記巻掛け伝動機構が、一対の前記媒介節固定具を備え、
前記一対の媒介節固定具の一方により、前記第1の巻掛け媒介節の一端部が固定され、
前記一対の媒介節固定具の他方により、前記第1の巻掛け媒介節の他端部が固定された、
請求項7から請求項24のいずれか一項に記載の衝撃試験装置。 - 前記軌道部を支持する固定部を備えた、
請求項3又は請求項4に記載の衝撃試験装置。 - 前記固定部が、水平方向に所定の間隔を空けて格子点状に配列された複数の衝撃板を備え、
前記走行部が、落下試験において前記供試品が載置される支持フレームを備え、
前記支持フレームには、各衝撃板に対応する位置に、前記走行部の走行方向に貫通した、前記衝撃板が通過可能な複数の貫通穴が形成された、
請求項8から請求項23及び請求項27のいずれか一項に記載の衝撃試験装置。 - 前記走行部が、前記支持フレームに着脱可能に取り付けられて前記貫通穴を塞ぐ第1の支持プレートを備えた、
請求項28に記載の衝撃試験装置。 - 前記走行部が、水平衝撃試験において前記供試品が載置される第2の支持プレートを備えた、
請求項29に記載の衝撃試験装置。 - 前記走行部の走行を案内するリニアガイドウェイを備え、
前記リニアガイドウェイが、
前記軌道部に取り付けられたレールと、
前記走行部に取り付けられ、前記レール上を走行可能なキャリッジと、を備えた、
請求項3又は請求項4に記載の衝撃試験装置。 - 前記リニアガイドウェイが、前記レールと前記キャリッジとの間に介在する転動体を備えた、
請求項13から請求項23及び請求項31のいずれか一項に記載の衝撃試験装置。 - 前記転動体が、セラミックス材料から形成された、
請求項32に記載の衝撃試験装置。 - 前記セラミックス材料が、窒化ケイ素、炭化ケイ素及びジルコニアのいずれかを含む、
請求項33に記載の衝撃試験装置。 - 前記巻掛け伝動機構を駆動するベルト駆動部を備え、
前記ベルト駆動部が、前記第1の駆動プーリーと軸が連結したサーボモータを備えた、
請求項3から請求項34のいずれか一項に記載の衝撃試験装置。 - 前記サーボモータの慣性モーメントが、0.02kg・m2以下である、
請求項35に記載の衝撃試験装置。 - 前記サーボモータの慣性モーメントが、0.01kg・m2以下である、
請求項36に記載の衝撃試験装置。 - 前記ベルト駆動部が、前記サーボモータから出力される動力の回転速度を減じる減速機を備えた、
請求項35から請求項37のいずれか一項に記載の衝撃試験装置。 - 供試品が載置される走行部と、
前記走行部を垂直方向に走行可能に支持する軌道部と、
前記走行部の走行可能な経路上に配置された固定部と、
前記走行部の走行を制御する制御部と、
を備え、
前記走行部が、前記供試品が載置される支持フレームを備え、
前記固定部が、水平方向に所定の間隔を空けて格子点状に配列された複数の衝撃板を備え、
前記支持フレームには、各衝撃板に対応する位置に、垂直方向に貫通した、前記複数の衝撃板がそれぞれ通過可能な複数の貫通穴が形成され、
前記制御部が、
落下試験においては、前記走行部を、前記衝撃板よりも高い位置から低い位置まで、前記供試品が前記支持フレームから浮上するように、少なくとも一時的に重力加速度よりも大きな加速度で降下させ、
垂直衝撃試験においては、前記走行部を、前記衝撃板よりも高い位置において、前記供試品に与えるべき衝撃に対応する加速度波形に従って加速させる、
衝撃試験装置。 - 前記走行部が、前記支持フレームに着脱可能に取り付けられて前記貫通穴を塞ぐ第1の支持プレートを備えた、
請求項39に記載の衝撃試験装置。
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