JP3156757U - 衝撃試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】特定方向に沿って、特定の大きさ及び位相の衝撃力を発生するよう制御できる衝撃試験装置を提供する。【解決手段】衝撃試験装置２はプレート２１と衝撃発生モジュール２２とを有する。プレート２１は試験対象物を搭載する第一表面２１１を有する。衝撃発生モジュール２２は、プレート２１に固定され、当該プレート２１に対し衝撃力を与え、且つ独立して第一方向、第二方向及び第三方向に沿った方向に当該プレート２１を動かす。これにより、衝撃試験装置２は、試験対象物へ制御された状態で任意の方向に衝撃力を加えることができる。【選択図】図４Ｃ

Description

本考案は試験装置、特に、本考案は衝撃試験装置に関するものである。

各種産業にとって、製品の耐久度は製品が一般の使用又は運送過程に受ける衝撃により損壊するか否かを決定する。製品が丈夫であるか容易に壊れるかは、さらにユーザーの各会社の製品品質に対する信用を決定する。よって、各産業界にとって、製品の衝撃耐久試験は、通常製品の大量生産前に通過しなければならない試験である。図１に示すように、従来の衝撃試験装置１は、プレート１１と複数個の従来のエアハンマー１２の組み合わせから成る。試験対象物はプレート１１の第一表面１１１に固定される一方、エアハンマー１２はプレート１１の第二表面１１２に各種の角度をつけて固定されている。高圧空気がエアハンマー１２の中に注入されると、エアハンマー１２は強度と頻度が異なる衝撃力を発生させ、試験対象物に反復して衝撃力を加える。試験結果のデータにより、試験対象物の衝撃に対する耐久度を推測することができる。

詳しくは、エアハンマー１２に圧力をかけた空気を注入した際、エアハンマー１２のピストンが圧力をかけた空気により推進動力を受け試験対象物に衝撃力を加える。流路設計により、エアハンマー１２内のピストンはエアハンマー１２の第二の空気注入口が開くまで移動し、それにより第二の空気注入口から注入された高圧空気がエアハンマー１２のピストンを次回の衝撃に備えるため元の位置へ押し戻すことになるようにする。しかし、エアハンマー１２の内部の空気流路の長さ、管径の太さ及び湾曲部が、空気圧力と流量の不均一をもたらしており、エアハンマー１２が次の衝撃力を発生した際に、同一の強度と位相の衝撃力を加えることができなくなっている。各エアハンマー１２がそれぞれ発生させる衝撃力と頻度には全てわずかな差異があることから、複数のエアハンマー１２が同時に作用する時、調和の取れた動きを生むことができず、結果として複数のエアハンマー１２を結合させて、特定の大きさと位相を有する衝撃力を発生させることができない。

従来の衝撃試験装置１では、複数の従来のエアハンマー１２は、同時に各種の角度で無秩序にプレート１１に対し衝撃を発生させる。そのため、従来の衝撃試験装置１は、エアハンマー１２が発生する衝撃力の大きさと方向を精確に制御することは難しく、複数のエアハンマー１２は調和の取れた動作ができず、それが衝撃試験装置１で方向及び衝撃力の大きさと位相を特定する衝撃耐久試験を行うことを難しくしている。よって、従来の衝撃試験装置１では、製品製造者の、試験対象物を特定の方向、特定の大きさ及び位相において正確な衝撃耐久試験をしたいという要求を満足させることができない。

これらに鑑み、特定の方向に沿って、特定の大きさ及び位相の衝撃力を発生するよう制御することができる衝撃試験装置を提供することが重要である。

本考案の目的は、特定方向に沿って、特定の大きさ及び位相の衝撃力を発生するよう制御されることのできる衝撃試験装置を提供することである。

本考案が開示する衝撃試験装置は、プレートと衝撃発生モジュールとを含む。試験対象物は、当該プレートの第一の表面に固定され、該衝撃発生モジュールは当該プレートに固定される。当該衝撃発生モジュールは、該プレートに対し衝撃力を発生し、並びに当該プレートを動かすように設けられる。当該衝撃発生モジュールは、それぞれ第一方向、第二方向及び第三方向に沿って設置された複数の衝撃発生器を含み、当該プレートをそれぞれ第一方向、第二方向及び第三方向へ沿って動かす。これにより、当該衝撃発生モジュールは、当該プレート上の試験対象物に特定方向、特定の大きさを有する衝撃力を反復して加えるよう制御され、それにより衝撃耐久試験を遂行する。

当業者にとって請求項の考案の特徴が理解されるよう、本考案を実施するための詳細技術と好ましい実施例が以下に添付の図面と併せて説明される。

従来の衝撃試験装置を示した図 本考案の衝撃試験装置の第１実施例を示した概略図 本考案の衝撃発生モジュールを示した概略図 本考案の衝撃試験装置の第２実施例を示した概略図 本考案の衝撃試験装置の第３実施例を示した概略図 本考案の衝撃試験装置の第４実施例を示した概略図

図２及び図３に示されるように、本考案の第１実施例の衝撃試験装置２は、プレート２１と衝撃発生モジュール２２を含む。プレート２１は、第一表面２１１と第一表面２１１と相対する第二表面２１２を有する。試験対象物はプレート２１の第一表面２１１に固定され、衝撃発生モジュール２２はプレート２１の第二表面２１２に固定される。衝撃発生モジュール２２がプレート２１に衝撃力を付与することで、プレート２１を独立して第一方向Ｘ、第二方向Ｙ及び第三方向Ｚへ沿った方向に動かす。これにより、本考案の衝撃試験装置２は、任意の方向に沿って前記試験対象物へ衝撃力を加えることができるよう制御される。プレート２１に作用した衝撃力は、プレート２１を動かし往復振動させることで、衝撃耐久試験を遂行する。

詳しくは、衝撃発生モジュール２２は第一方向Ｘに沿って設置された第一衝撃発生器２２１、第二方向Ｙに沿って設置された第二衝撃発生器２２２及び第三方向Ｚに沿って設置された第三衝撃発生器２２３を含む。第一衝撃発生器２２１、第二衝撃発生器２２２及び第三衝撃発生器２２３は、プレート２１を動かすためにそれぞれ独立して第一方向Ｘ、第二方向Ｙ及び第三方向Ｚへ衝撃力を発生する。衝撃発生モジュール２２は、第一衝撃発生器２２１、第二衝撃発生器２２２及び第三衝撃発生器２２３を受けるための複数の穴２２５を有した、本体２２４を含む。本実施例において、好ましくは第一方向Ｘ、第二方向Ｙ及び第三方向Ｚは相互に垂直である。

図３に示すように、本実施例の衝撃発生モジュール２２は、第一方向Ｘに沿って設置された４個の第一衝撃発生器２２１、第二方向Ｙに沿って設置された４個の第二衝撃発生器２２２及び第三方向Ｚに沿って設置された４個の第三衝撃発生装置２２３を含み、すべての衝撃発生器は相互にずらして設けられる。４個の第三衝撃発生器２２３は、第三衝撃発生器２２３と垂直の衝撃発生モジュール２２の平面に設けられ、２×２で四角に配置される。４個の第二衝撃発生器２２２は、第二衝撃発生器２２２と垂直の衝撃発生モジュール２２のもう一方の平面に設けられ、２×２で中間部分に配置される。４個の第一衝撃発生器２２１は、第一衝撃発生器２２１と垂直の衝撃発生モジュール２２のさらにもう一方の平面に装着され、２×２で配列される。さらに第一衝撃発生器２２１は第二衝撃発生器と第三衝撃発生器２２３とからずらして配置される。衝撃発生モジュール２２の本体２２４は、４個の第一衝撃発生器２２１、４個の第二衝撃発生器２２２及び４個の第三衝撃発生器２２３をそれぞれ受けるのに対応した穴２２５を有する。

本考案の第一衝撃発生器２２１、第二衝撃発生器２２２及び第三衝撃発生器２２３は、好ましくは複数の電磁ハンマーで、電磁誘導の原理を利用して衝撃運動を発生させ、衝撃力を発生させる。

図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃは、それぞれ本考案の第２実施例、第３実施例及び第４実施例を表したものである。図４Ａに示すように、本考案の第２実施例の衝撃試験装置２は、３個の衝撃発生モジュール２２を含む。この３個の衝撃発生モジュール２２は、全てプレート２１の第二表面２１２上に固定され、試験対象物は第一表面２１１上に固定される。３個の衝撃発生モジュール２２はプレート２１に、プレート２１を往復振動させるように衝撃力を付与する。各衝撃発生モジュール２２は、独立して第一方向Ｘ、第二方向Ｙ及び第三方向Ｚに沿った衝撃力を発生させることができるため、３個の衝撃発生モジュール２２が発生する衝撃力を制御することにより、３個の衝撃発生モジュール２２は更にプレート２１に対し、独立して第一方向Ｘ、第二方向Ｙ及び第三方向Ｚに沿って回転する衝撃力を合成発生することができ、それ故任意の６自由度方向の衝撃力を発生させることが達成される。第２実施例の衝撃試験装置２の詳細な構成は、第１実施例と類似しているため、ここでは省略する。

図４Ｂは、４個の衝撃発生モジュール２２を含む、本考案の第３実施例の衝撃試験装置２を示す。第３実施例において、４個の衝撃発生モジュール２２は、２×２に均等に配列され、プレート２１の第二表面２１２に固定される。試験対象物はまた第一表面２１１に固定される。同じく、４個の衝撃発生モジュール２２がプレート２１に衝撃力を作用し、プレート２１を往復振動させる。制御により、４個の衝撃発生モジュール２２は独立して第一方向Ｘ、第二方向Ｙ及び第三方向Ｚに沿った直線運動の衝撃力、又は第一方向Ｘ、第二方向Ｙ及び第三方向Ｚに沿って回転する衝撃力を更に平均に安定して合成し、これにより任意の６自由度方向の衝撃力を発生させることが達成される。第３実施例の衝撃試験装置２の詳細な構成は、第１実施例と類似しているため、ここでは省略する。

図４Ｃに示されるように、本考案の好ましい第４実施例において、衝撃試験装置２は９個の衝撃発生モジュール２２を含む。９個の衝撃発生モジュール２２は、３×３に均等に配列され、プレート２１の第二表面２１２に固定される。第４実施例の９個の衝撃発生モジュール２２は、第３実施例と比較して、独立して第一方向Ｘ、第二方向Ｙ及び第三方向Ｚに沿って直線運動する衝撃力、又は第一方向Ｘ、第二方向Ｙ及び第三方向Ｚに沿って回転する衝撃力を更に平均に安定して合成できる。第４実施例の衝撃試験装置２の詳細な構成は、第１実施例と類似しているため、ここでは省略する。

本考案の各実施例で述べている衝撃発生モジュール２２、第一衝撃発生器２２１、第二衝撃発生器２２２及び第三衝撃発生器２２３は、本考案の精神及び好ましい実施方法を説明するために用いるだけである。本技術分野の通常の知識を有する者は、本考案の衝撃試験装置２を衝撃発生モジュール２２、第一衝撃発生器２２１、第二衝撃発生器２２２及び第三衝撃発生器２２３をその他の数量及びその他の位置に配することで構成することを容易に思いつくことができるであろう。さらに、第一衝撃発生器２２１、衝撃発生器２２２及び衝撃発生器２２３もまた異なる種類の衝撃発生器とすることもでき、従来の技術で使用するエアハンマーを、その衝撃発生力と頻度を制御することにより、本考案に応用することもできる。

上述で述べた通り、第一衝撃発生器２２１、第二衝撃発生器２２２及び第三衝撃発生器２２３中に制御された電流を入力して、それぞれ特定の大きさ、位相及び頻度の衝撃力を発生させることにより、独立して第一方向Ｘ、第二方向Ｙ及び第三方向Ｚに沿って衝撃力を発生させることができる衝撃発生モジュール２２は、直線状又は回転する衝撃力を合成して発生することができる。よって、本考案の衝撃試験装置２は、試験対象物に任意の６自由度方向へ制御された衝撃力を加えることで、精確な衝撃試験を遂行する。

上述の開示は、本考案の技術内容とその特徴に関する。この技術に熟練している者は記載された考案の開示と示唆に基づき、その特徴を逸脱することなく改変と置換を行いうる。そのような改変と置換はそのすべてが上記の記載に含まれてはいないが、それらは実質的に以下の実用新案登録請求の範囲に含まれる。

１ 衝撃試験装置
１１ プレート
１１１ 第一表面
１１２ 第二表面
１２ エアハンマー
２ 衝撃試験装置
２１ プレート
２１１ 第一表面
２１２ 第二表面
２２ 衝撃発生モジュール
２２１ 第一衝撃発生器
２２２ 第二衝撃発生器
２２３ 第三衝撃発生器
２２４ 本体
２２５ 穴

Claims (11)

1. 試験対象物に衝撃力を加える衝撃試験装置であって、
   試験対象物を搭載する第一表面を有するプレートと、
   当該プレートに固定され、当該プレートに対し衝撃力を付与し、当該プレートを独立に
   第一方向、第二方向及び第三方向に沿った方向に動かす衝撃発生モジュールと、
   を具備する衝撃試験装置。
2. 前記プレートは前記第一表面と相対する第二表面を具備し、且つ前記衝撃発生モジュールは該第二表面に固定される、請求項１に記載の衝撃試験装置。
3. 前記衝撃試験装置は、第一方向に沿って設けられた第一衝撃発生器、第二方向に沿って設けられた第二衝撃発生器、第三方向に沿って設けられた第三衝撃発生器を有し、当該第一衝撃発生器、当該第二衝撃発生器及び当該第三衝撃発生器がそれぞれ前記第一方向、前記第二方向及び前記第三方向に沿って衝撃力を発生させるよう構成される、請求項１に記載の衝撃試験装置。
4. 前記第一方向、前記第二方向及び前記第三方向は、相互に垂直である、請求項３に記載の衝撃試験装置。
5. 前記衝撃発生モジュールは、４つの第一衝撃発生器、４つの第二衝撃発生器及び４つの第三衝撃発生器を具備する、請求項３に記載の衝撃試験装置。
6. 前記衝撃発生モジュールは、前記第一衝撃発生器、前記第二衝撃発生器及び前記第三衝撃発生器を受けるのに対応した複数の穴を有する本体を具備する、請求項３に記載の衝撃試験装置。
7. 前記第一衝撃発生器、前記第二衝撃発生器及び前記第三衝撃発生器は複数の電磁ハンマーである、請求項３に記載の衝撃試験装置。
8. 前記衝撃発生モジュールが発生する前記衝撃力が前記プレートへ作用し、往復振動させる、請求項１に記載の衝撃試験装置。
9. 前記プレートに固定された３つの衝撃発生モジュールを有する、請求項１に記載の衝撃試験装置。
10. 前記プレートに２×２に配列して固定された４つの衝撃発生モジュールを有する、請求項１に記載の衝撃試験装置。
11. 前記プレートに３×３に配列して固定された９つの衝撃発生モジュールを有する、請求項１に記載の衝撃試験装置。

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