JP3854125B2 - 落下衝撃試験装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験体を所定高さから落下して衝突体に衝突させ、その落下衝撃による被験体の破壊程度を観察する落下衝撃試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、新型製品や新型部品を開発した場合は、これらを被験体として所定高さから落下して衝突体に衝突させ、その落下衝撃による破壊程度を観察する、いわゆる落下強度の評価をなしている。
【０００３】
この種の落下衝撃試験は、はじめ、作業者が手に被験体を持ち、所定高さから被験体を自由落下させていた。この試験を繰り返し行うと、作業者の労力負担となって作業性が悪いばかりでなく、被験体が衝突対象に衝突する際の姿勢が一定せず、その都度、落下強度の評価が異なって信頼性が悪い。
【０００４】
そこで、落下した被験体が衝突対象に衝突する際の姿勢を、常に一定に保持するようにした落下衝撃試験装置の開発がなされている。
たとえば、図８に示すように、被験体Ｓの両側部から爪部ａを押し当てて、被験体Ｓを把持する把持機構Ａを備え、この把持機構Ａをガイド体Ｂに沿って所定の高さまで上昇し、ここから把持機構Ａを自然落下させてガイド体Ｂ下部に配置した衝突体Ｃに被験体Ｓを衝突させる落下衝撃試験装置がある。
【０００５】
上記把持機構Ａは、被験体Ｓが衝突体Ｃに衝突する直前に被験体Ｓを開放するよう制御されていて、被験体Ｓの姿勢が全く変わることなく、常に同一姿勢で落下衝撃を受けるので、信頼性が高い。
【０００６】
しかしながら、被験体Ｓの両側部から爪部ａを押し当てて被験体Ｓを把持する構成なので、被験体Ｓの質量が大きくなると、それに対応して把持力（保持力）を大きくしなければならず、機構が大掛かりになって複雑化する。繰り返し落下衝撃試験を行っていくと、把持機構Ａに落下時の影響が残り、耐久性が損なわれ易い。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、図９に示すような、落下衝撃試験装置が提案されている。これは、被験体Ｓとしてノートブック形パソコンを想定している。
すなわち、搭載板Ｄが板面を縦にした状態で、ガイド体Ｅに昇降自在に取付けられる。搭載板Ｄの板面には、所定間隔を存して並行に２本の丸棒材からなる支持体Ｆが取付けられ、水平方向に突出する。
【０００８】
被験体Ｓは、これら支持体Ｆ相互間に角部を落とし込んで搭載され、傾いた状態で支持される。ガイド体Ｅの下部には衝突体Ｇが配置されていて、搭載板Ｄをガイド体Ｅに沿って落下させれば被験体Ｓは角部から衝突体Ｇに衝突する。
【０００９】
このような落下衝撃試験装置によれば、被験体Ｓの質量に係りなく、極く単純に被験体Ｓを支持でき、使用方法が簡便で、再現性の高い試験を行える。さらに、被験体Ｓの支持機構（支持体Ｆ）が簡素化して、設計と製作が容易で廉価に提供できる。
【００１０】
しかしながら、支持体Ｆとして丸棒材を用いるところから、支持体Ｆと被験体Ｓとの接触は正面視で点接触であり、側面視で線接触であるので、落下時における被験体Ｓの安定性が悪い。
【００１１】
被験体Ｓの支持安定のためにバンドを設けて被験体Ｓを拘束することも考えられるが、支持体Ｆおよび搭載板Ｄにバンドを取付け難く、また実際に被験体Ｓを拘束する作業が面倒なものとなる。
【００１２】
落下衝撃試験として、被験体Ｓの角部を衝突体に衝突させるばかりでなく、被験体Ｓの面全体を衝突体Ｇに衝突させる仕様がある。このときは、支持体Ｆ上に被験体Ｓを載せて、被験体Ｓを水平姿勢となし、この面全体を衝突体Ｇに衝突させる。
【００１３】
ただし、衝突体Ｇには、支持体Ｆが通過するスリットを設け、被験体Ｓのみが衝突体Ｇに衝突するようにしなければならない。可能な限り被験体Ｓの面全体を衝突体に衝突させるためには、衝突体Ｇに設けるスリットが狭いほうが良く、したがって支持体Ｆの直径が細いほうが良い。
【００１４】
被験体Ｓを水平姿勢で支持するのに最適な支持体Ｆは、直径の細いものが適応する一方で、支持体Ｆ自体の強度が低下してしまう。しかも、搭載板Ｄに一端部のみが取付けられる、いわゆる片持ち構造であるから、より質量の大なる被験体Ｓに対する落下衝撃試験に対応できない場合があり、選択幅が狭い。
【００１５】
本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、被験体を常に同一姿勢に保持して落下衝撃を受けさせることができ、再現性が高い試験を効率よく行え、また装置自体の剛性が高く長期の使用に亘って耐久性を確保し、信頼性の向上を得られる落下衝撃試験装置を提供しようとするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を満足するため本発明は、被験体を搭載する搭載手段と、この搭載手段を昇降案内するガイド手段と、このガイド手段に沿って上記搭載手段を所定の高さまで持ち上げ、かつその位置から落下させる昇降手段と、上記ガイド手段の下端部に配置され落下した上記被験体が衝突する衝突体とを具備した落下衝撃試験装置において、
上記搭載手段は、板状の桟材からなり板厚面である厚み面を有し複数互いに間隔を存して並設される支持部材と、この支持部材の側端部相互に亘って設けられる一対のホルダを備え、支持部材の厚み面に被験体を載置する載置体とからなり、上記ホルダは、軸受け部が設けられるとともに、上面から下面部近傍まで支持部材端部を係止する係止部が設けられ、上記ガイド手段は、ホルダの軸受け部が摺動自在に嵌め込まれる支柱からなり、上記衝突体は、上記支持部材が通過可能な間隙を有する。
【００２３】
このような課題を解決する手段を採用することにより、被験体を常に同一姿勢に保持して落下衝撃を受けさせることができ、再現性が高い試験を効率よく行え、また装置自体の剛性が高く長期の使用に亘って耐久性を確保する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１は、落下衝撃試験装置を分解した斜視図である。
図中１は、平面視で矩形状であり、所定の板厚の底板である。この底板１の左右両側部上に、支柱からなるガイド体（ガイド手段）２が互いに対向して立設される。
【００２５】
これらガイド体２の上端部に亘って、天井板３が設けられている。天井板３は、外形寸法が上記底板１と同一であり、装置全体の重量軽減のために必要最小限の板厚となっている。
【００２６】
上記底板１と天井板３との間のガイド体２には、昇降機構（昇降手段）４を構成する昇降体５と、搭載機構（搭載手段）６を構成する載置体（以下、「載置板体」と呼ぶ）７が昇降自在に取付けられている。そして、ガイド体２相互間の底板１上には、衝突体８が配置されている。
【００２７】
上記昇降機構４についてさらに説明すると、上記昇降体５は、天井板３とほぼ同一の外形寸法の板体からなる。この昇降体５は、ガイド体２に対して摺動自在な軸受け部（図示しない）が設けられている。
【００２８】
上記天井板３上の中央部に、正逆回転駆動する昇降体巻上げ用モータ１０が据付けられていて、このモータの回転軸にワイヤ１１の一端部が取付け固定され、かつ巻付けられる。上記ワイヤ１１は、垂直に延出され、下端部は昇降体５の側面部に取付けられるプーリ（図示しない）に巻装される。
【００２９】
このことから、上記モータ１０のたとえば正転駆動によりワイヤ１１がモータ１０の回転軸に巻き取られ、昇降体５はガイド体２に沿って上昇移動する。またモータ１０の逆転駆動によりワイヤ１１がモータ側から繰り出され、昇降体５はガイド体２に沿って下降移動するようになっている。
【００３０】
上記昇降体５上には、正逆回動駆動する結合用モータ１２が取付けられる。この結合用モータ１２は、回転軸１２ａが左右に延在する二軸モータであり、回転軸の中途部は軸受板１２ｂによって支持される。
【００３１】
さらに、軸受板１２ｂから突出する回転軸１２ａの端部には、結合用フック１３の一端部が嵌着される。この結合用フック１３は図において下方に突出して、昇降体５の端縁から設けられる切欠部Ｋを挿通して、この下面から下方に突出している。
【００３２】
そして、昇降体５の下面から突出する結合用フック１３下端部には、その端縁から切欠形成されるフック部１３ａが設けられている。結合用モータ１２は、結合用フック１３を図の位置から手前側に回動して、フック部１３ａを昇降体５の切欠部Ｋから抜け出る位置まで変位させるようになっている。
【００３３】
上記載置板体７上の、上記結合用フック１３と板面がほぼ接合する位置に、ピン１４が突設される支持板１４ａが立設される。構成部品を組立てた状態で、支持板１４ａのピン１４に結合用フック１３のフック部１３ａが掛合する。
【００３４】
結合用フック１３が回動して切欠部Ｋから抜け出れば、フック部１３ａはピン１４から抜け出る。すなわち、結合用モータ１２の正逆回転にともなって、ピン１４に対してフック部１３ａが掛脱自在である。
【００３５】
以上説明した、昇降体５、昇降体巻き上げ用モータ１０、ワイヤ１１、結合用モータ１２、結合用フック１３およびピン１４などで、上記昇降機構４が構成される。
【００３６】
上記搭載機構６についてさらに説明すると、上記載置板体７は、両側部にホルダ１５を備え、これらホルダ１５の両側面間に架設され、ホルダ１５相互を連結固定する連結用桟材１６と、これら連結用桟材１６の内側でホルダ１５相互間に亘って設けられる複数本（ここでは３本）の載置用桟材（支持部材）１７とから構成される。
【００３７】
したがって、載置板体７として、複数のホルダ１５、連結用桟材１６および載置用桟材１７の組立て体からなるから、充分な強度を保持し、ここに載置する被験体Ｓの重量がかなり大であっても確実に耐え得る。
【００３８】
上記ホルダ１５は、それぞれ平面視で矩形状に形成される板体であり、上記ガイド体２に摺動自在に嵌め込まれる軸受け部１８が設けられている。この軸受け部１８は、ガイド体２に対して摺動抵抗を軽減するために備えられる。
【００３９】
上記連結用桟材１６で連結された状態でのホルダ１５外形寸法は、上記天井板３および昇降体５の外形寸法と同一に設定されている。上記載置用桟材１７は、板厚が３ｍｍ程度のものが選択され、かつ板面幅寸法が適度にあり、必要な強度を有する。
【００４０】
互いに対向するホルダ１５端部に係止部１９が設けられていて、ここに載置用桟材１７の端部が係止される。上記係止部１９は、ホルダ１５の上面から下面中途部まで設けられ、幅寸法は載置用桟材１７の板厚と同一、深さ寸法は載置用桟材１７の板面幅と同一もしくは、これよりも浅く設計される。
【００４１】
上記載置用桟材１７は、板厚方向を水平に向け、板面を鉛直方向に立てて、両側端部がホルダ１５上面から係止部１９である切欠きに落とし込まれる。全ての載置用桟材１７上端面はホルダ１５上面と同一もしくは、上面よりも突出する同一平面となり、載置用桟材１７は互いに所定間隔を存して並設される。
【００４２】
このような載置板体７における平面視で、左右が上記ホルダ１５相互間、前後が載置用桟材１７相互間および、載置用桟材１７と上記連結用桟材１６との相互間を、空間スリット２０と呼ぶ。これら空間スリット２０は、全て同一の形状寸法をなす。
【００４３】
なお、載置用桟材１７はホルダ１５の係止部（切欠き）１９に上から落とし込まれて係止しているだけであるから、これら桟材１７に対して上部から下部側へ力を付勢しても、桟材１７の位置変動は全くないが、桟材１７の下部から上部側へ力を付勢すれば、桟材１７は係止部１９から容易に抜け出る。
【００４４】
一方、上記衝突体８は、たとえばコンクリート製の板体で形成される複数の衝突分子体２１からなる。互いの衝突分子体２１は、載置板体７を構成する部材が通過する間隙を存して並設されている。
【００４５】
すなわち、衝突分子体２１の平面視形状は、左右方向が上記ホルダ１５相互間よりも狭く、前後方向が載置用桟材１７相互間と、載置用桟材１７と連結用桟材１６相互間よりも狭い。
【００４６】
衝突分子体２１は、載置板体７に形成される空間スリット２０と対向する部位に並設され、空間スリット２０よりもわずかに（各辺が１ｍｍ程度）小さく形成される。衝突分子体２１の高さ寸法は、載置板体７全体の板厚と、後述する衝撃吸収体２２の高さ寸法とを加えた寸法よりも、充分に高く設定されている。
【００４７】
このことから、載置板体７が下降してガイド体２の下端部に到達すると、載置板体７の空間スリット２０が衝突分子体２１に介挿し、載置板体７が直接、衝突体８に衝突することはない。
【００４８】
そして、上記衝突体８は、底板１上に載置固定されているので、必要に応じて異なる衝突体８と交換可能であり、衝突体８の形状や材質に関する試験の規格に適応できることも特徴の一つとなっている。
【００４９】
上記衝撃吸収体２２は、たとえば油圧シリンダからなる衝撃吸収ダンパである。図では衝突体８の右側部に配置されているが、実際には左側部にも配置されている。各衝撃吸収体２２は、載置板体７がガイド体２の下端部まで下降したときに衝止する位置に設けられ、載置板体７が受ける衝撃を吸収する。
【００５０】
図２は、被験体Ｓとして、たとえば重量が１〜３Ｋｇのノートブック形パソコンを想定し、上記衝突体８に対して平面的に衝突させる場合の、載置板体７上に被験体Ｓを載置した状態を示している。
【００５１】
上記被験体Ｓの平面視外形寸法は、左右が上記ホルダ１５相互間隔寸法よりも狭く、前後が最も両側に取付けられる載置用桟材１７の相互間隔よりも広く、かつ両側の連結用桟材１６相互間よりも狭い場合である。
【００５２】
上記被験体Ｓは、少なくとも２本の載置用桟材１７上に載るものを選択しなければならない。また、必要に応じて、中に位置する載置用桟材１７を取り出すことも可能である。
【００５３】
さらに、予め、ホルダ１５に狭いピッチで多数の係止部１９を設けておき、被験体Ｓの外形に合わせてその都度、載置用桟材１７の位置を変更し、常に２本の載置用桟材１７で被験体Ｓを載置してもよい。
【００５４】
この場合は、上記空間スリット２０形状も変更されることになるが、この変更した空間スリット２０に応じて、上記衝突体８を構成する衝突分子体２１の形態もしくは位置変更がともなうことは、勿論である。
【００５５】
換言すれば、複数本の載置用桟材１７の上に載り、かつ左右がホルダ１５相互間よりも狭く、前後が連結用桟材１６相互間より狭い平面視外形寸法の被験体Ｓであれば、どのような形態サイズであっても落下衝撃試験が行える。
【００５６】
図３は、落下衝撃試験装置の概略の正面図である。
上記底板１と天井板３に亘り、かつこれらの前面部を除く両側部と背面部に板体が設けられて筐体２３が構成される。上述したガイド体２と、昇降機構４と、搭載機構６および衝突体８の全ては、筐体２３内に収容される。
【００５７】
上記筐体２３の前面部は、上下方向のほぼ中間部に設けられる仕切り桟２４によって上下部に仕切られていて、仕切り桟２４の上下部それぞれに開口が形成される。そして、上下部開口には、図で破線で示す、左右両開き式の扉体２５，２６が設けられる。
【００５８】
上部扉体２５は、載置板体７上に被験体Ｓを載置する際に用いられ、下部扉体２６は、落下衝撃試験が終った被験体Ｓを取り出す際に用いられる。さらに、上下部いずれの扉体２５，２６にも、ここでは図示しないロック機構が設けられている。
【００５９】
上記ロック機構は、被験体Ｓを載置する位置に載置板体７があるとき、もしくは衝突吸収体２２上に載置板体７があるときのみロックを解除し、各扉体２５，２６の開放を可能とする。
【００６０】
載置板体７が、それ以外の全ての状態にあるとき、ロック機構は作動して扉体をロックする。すなわち、載置板体７の昇降移動中は全く扉体２５，２６を開放することができないから、安全性が確保されている。
【００６１】
特に、下部扉体２６の上端部には、後述する落下防止機構２７が設けられている。
図４（Ａ）は、下部扉体２６の平面視で、下部扉体２６が開口部を閉成している状態での落下防止機構２７を示し、図４（Ｂ）は、下部扉体２６が開口部を開放している状態での落下防止機構２７を示す。
【００６２】
下部扉体２６の一側部が扉用支軸２８に係止して、扉体２６は回動自在に支持される。上記扉用支軸２８には、ストッパー体２９の一端部が回動自在に支持される。このストッパー体２９の扉用支軸２８近傍部位と、下部扉体２６の扉用支軸２８近傍端部との間にリンク部材３０が架設され、これらで落下防止機構２７が構成される。
【００６３】
下部扉体２６が開口部を閉成している状態で、ストッパー体２９は下部扉体とほぼ９０度の角度で筐体２３内に突出している。そして、ストッパー体２９は、載置板体７と昇降体５の投影面積Ｔの側端縁から離間し、ここでは図示しない筐体２３内側面と密接する位置にある。
【００６４】
下部扉体２６を開放操作すると、リンク部材３０を介してストッパー体２９が回動する。ただし、リンク部材３０の存在により、ストッパー体２９の回動角度は下部扉体２６の回動角度の数分の一しかない。下部扉体２６を完全開放した状態で、ストッパー体２９の一部は載置板体７と昇降体５の投影面積Ｔ内に位置する。
【００６５】
下部扉体２６を開放して筐体２３内で作業する最中に、何らかの原因によって昇降体５が下降する、もしくは、昇降体５が誤動作して載置板体７の結合を解除し、載置板体７が下降するようなことがあっても、これをストッパー体２９が衝止する。
【００６６】
すなわち、予定外で昇降体５あるいは載置板体７が下降するようなことがあっても、落下防止機構２７を備えたことにより、昇降体５や載置板体７が作業者に接触することはなく、安全性が確保される。
【００６７】
図５は、内部に落下衝撃試験装置を制御するための電気部品を収容する制御部３１を示していて、この前面と上面に操作盤３１ａ，３１ｂを備えている。
上記制御部３１は、上述した筐体２３から離間した位置に配置されていて、作業者は、被験体Ｓを載置板体７上に載置するときと、落下衝撃試験が終了した被験体Ｓを取り出すとき以外は、制御部３１の前面に立ち、筐体２３から離間した位置にいる。
【００６８】
すなわち、何らかの悪性事情で各扉体２５，２６が突然開放したり、あるいは被験体Ｓが扉体２５，２６を突き破って開口部から飛び出すようなことがあっても、離間した位置にある作業者に対しては何らの影響もなく、ここでも安全性が確保されている。
【００６９】
上記前面操作盤３１ａと上面操作盤３１ｂは、以下に述べるスイッチ類およびボタン類を備えている。
前面操作盤３１ａには、図の最左端から右方向に亘って、電源スイッチ３２と、停止スイッチ３３と、原点確認ボタン３４と、上下に上昇ボタン３５および下降ボタン３６が設けられる。さらに、上面操作盤３１ｂには、左右両側に落下ボタン３７ａ，３７ｂが設けられている。
【００７０】
このようにして構成される落下衝撃試験装置であって、以下に述べるように操作する。
作業の最初に、前面操作盤３１ａの電源スイッチ３２をＯＮにする。つぎに、隣の原点確認ボタン３３を押す。昇降体５はガイド体２の最下点位置まで下降し、昇降体５自身で現在位置を確認する。
【００７１】
そのあと、結合用モータ１２は結合用フック１３を回動して載置板体７側部のピン１４に掛合させ、停止する。したがって、昇降体５と載置板体７は、結合用フック１３を介して一体化することになる。
【００７２】
ついで、昇降体巻き上げ用モータ１０が駆動され、昇降体５は載置板体７とともに上昇移動する。載置板体７が被験体Ｓを載置する位置まで上昇したところで、昇降体巻き上げ用モータ１０が停止する。
【００７３】
作業者は、この状態を確認して上部扉体２５を開放し、載置板体７上に被験体Ｓを載置する。先に図２で説明したように、単なる載置であるので、極く容易に作業できる。
【００７４】
上部扉体２５を確実に閉成してから、上昇ボタン３５または下降ボタン３６を押す。再び昇降体巻き上げ用モータ１０は駆動して昇降体５とともに載置板体７を所定の落下高さ位置まで移動させる。
【００７５】
すなわち、落下高さ位置の設定は、被験体Ｓの質量や、ガイド体２に対する載置板体７の軸受け部１８の摺動抵抗などの条件を勘案して決められる。種類の異なる被験体Ｓであれば、当然、落下高さ位置が相違するので、マニュアルに定められた上昇ボタン３５もしくは下降ボタン３６のいずれかを押すことになる。
【００７６】
ついで、作業者は左右両手で、上面操作盤３１ｂの一対の落下ボタン３７ａ，３７ｂを同時に押す。落下ボタンが１つしか設けられていない場合は、作業者が無意識で押すこともあり、他の作業者に危険を及ぼす場合が考えられる。
【００７７】
ここでは、左右両手で両方の落下ボタン３７ａ，３７ｂを押さなければスイッチＯＮの状態にならず、しかも左右の落下ボタン３７ａ，３７ｂを押すタイミングがずれると、スイッチＯＮの状態にならない。
すなわち、作業者が安全を確認のうえ、意識して落下ボタン３７ａ，３７ｂを押すこととなり、ここでも安全性が確保されている。
【００７８】
両方の落下ボタン３７ａ，３７ｂが同時に押されると、所定時間（たとえば、３秒）経過後に、結合用モータ１２が逆方向に駆動して結合用フック１３をピン１４から外す。このことにより、載置板体７は昇降体５から解放され、被験体Ｓを載置したまま落下を開始する。
【００７９】
上記載置板体７に対する拘束がないので、載置板体７は自重落下状態で落下するが、実際には、ホルダ１５に設けられる軸受け部１８のガイド体２に対する摺動抵抗により、自由落下よりも若干低い速度で落下する。
【００８０】
したがって、被験体Ｓは何らの拘束力も与えられなくても、重力により載置板体７上で一定の姿勢を維持したまま落下し、載置板体７に対する位置ズレも生じない。
【００８１】
載置板体７の落下位置に応じて落下速度が加速され、ついには載置板体７はガイド体２の最下部に到達して衝撃吸収体２２に衝突し、このとき衝撃が吸収される。したがって、載置板体７を構成する部材に何らの損傷もない。
【００８２】
落下してきた載置板体７の空間スリット２０は、上記衝突体８を構成する衝突分子体２１に介挿し、載置用桟材１７に載置された被験体Ｓが衝突分子体２１に衝突する。落下中においても被験体Ｓの載置姿勢が変化しないので、被験体Ｓの下面ほぼ全体が衝突分子体２１に衝突して落下衝撃を受ける。
【００８３】
つぎに、下部扉体２６を開放して落下衝撃を受けた被験体Ｓを取り出す。上述したように、下部扉体２６の開放にともなって落下防止機構２７が機能し、作業者への影響を阻止する。
【００８４】
被験体Ｓを取り出したあと、下部扉体２６を閉成してから下降ボタン３６を押す。昇降体巻き上げ用モータ１０が駆動してワイヤ１１を繰り出し、所定の落下高さ位置にあった昇降体５を下降させる。
【００８５】
この昇降体５がガイド体２の最低位置まで下降して載置板体７に当接したところで、昇降体巻き上げ用モータ１０は停止する。タイミングをとって結合用モータ１２が駆動し、結合用フック１３をピン１４に掛合する。したがって、再び昇降体５と載置板体７は一体化する。
【００８６】
落下衝撃試験を継続して行う場合は、上昇ボタン３５を押し続ける。昇降体５と載置板体７とは上昇駆動され、昇降体５が最上点である搭載位置に到達したとき停止する。すなわち、被験体Ｓの種類に係らず、被験体Ｓを載置板体７に載置するのに最も適した位置が設定されている。
【００８７】
つぎに、上部扉体２５を開放して載置板体７上に別の被験体Ｓを載置する。これ以降は先に説明した通りの作業を繰り返して、落下衝撃試験をなす。いずれの被験体Ｓも、落下中に一定の姿勢を維持し、位置ズレ等が全く生じないから、被験体Ｓを衝突体８に対して再現性よく衝突させることができ、信頼性が高い。
【００８８】
最終の被験体Ｓに対する落下衝撃試験を行って、その被験体Ｓを取り出し、下降ボタン３６を押して昇降体５を下降させ、かつ載置板体７と一体化させたあとは、上昇ボタン３５を押す。
【００８９】
昇降体５を載置板体７とともに最下点の直上部位に達するまで上昇ボタン３５を押し続けたあと、上昇ボタン３５を押すのを止めて停止させ、次の試験開始を待機する。作業者は、この状態を確認したあと電源スイッチ３２をＯＦＦに切換えて、全ての作業を終了する。
【００９０】
このように、作業者の直接作業としては、載置板体７に被験体Ｓを載置することと、試験が終わった被験体Ｓを取り出すだけですみ、それ以外は全て自動化されているので、安全性の確保とともに作業性の向上を図れる。
【００９１】
被験体Ｓを載置板体７に載置するだけで、拘束するなどの作業が不要であり、そのための機構を必要としない。したがって、落下衝撃試験装置としての設計と、製作が簡素化し、コストの低減に役立つとともに、実際の使用にあたって作業が簡単で確実に行え、処理効率の向上を図れる。
【００９２】
載置板体７を構成する複数の載置用桟材１７は、板厚面を水平方向とし、板面を鉛直方向に向けたから、剛性を保持したうえに、衝突体８におけるスリット幅が狭くてすみ、被験体Ｓに対してより大きな衝突面積を確保する。すなわち、被験体Ｓの平面面積により近い衝突体８の衝突面積を形成できる。
【００９３】
載置用桟材１７はホルダ１５に設けた係止部１９に上から落とし込んで係止しただけであるから、長期の使用にともなって変形した場合の、交換作業を容易に行える。
【００９４】
載置用桟材１７の変形を気付かずに試験を行ったとき、変形した桟材が衝突分子体２１に接触しても、あるいは衝突分子体２１上に異物が置かれた場合であっても、接触した載置用桟材１７が跳ね上がって係止部１９から抜け出るだけですみ、他の載置板体７の構成部品に対する悪影響を及ぼさずにすむ。
【００９５】
図６に示すように、載置板体７の載置用桟材１７端部上に、予め、ゴムバンド３８を掛け渡しておいてもよい。載置用桟材１７の係止端部はゴムバンド３８によって弾性的に抑えられ、容易には抜け出ない。
【００９６】
すなわち、載置用桟材１７と係止部１９との嵌め合いが緩いと、載置板体７が衝突吸収体２１に衝止されるたびに、その衝撃で載置用桟材１７が係止部１９から抜け出る虞れがあり、これを規制するため上記ゴムバンド３８を用いる。
【００９７】
図７は、載置板体７と、この載置板体７に備えられる支持機構４０を示している。
上述のように、被験体Ｓを衝突体８に対して面的に衝突させる場合は、載置板体７の載置用桟材１７上に被験体Ｓを載せるだけであるから、このときの支持機構は載置板体７の上面が該当する。
【００９８】
被験体Ｓに対する落下衝撃試験として、被験体Ｓの角部を衝突体８に衝突させる仕様も存在する。このときは、図に示す支持機構４０を備えた載置板体７を用いることにする。
【００９９】
上記支持機構４０は、載置板体７上面である載置用桟材１７の上面に設けられる受け部４１と、ここではホルダ１５の上面に取付けられる支持体４２とから構成される。上記受け部４１は、斜めに傾斜した被験体Ｓの一端角部と適合するよう設けられる凹部である。被験体Ｓの一端角部とは、被験体の底面と側面との交わる辺部を言う。
【０１００】
上記支持体４２は、ホルダ１５上面に支持基台４３が取付けられ、この支持基台４３に回動自在に支持される腕部４４を備えている。上記腕部４４は、１つの関節４５を持つ２本の腕部からなり、この先端には、平滑特性を有する、たとえば合成樹脂材からなるローラー４６が回転自在に支持されている。
【０１０１】
支持基台４３に対する腕部４４の枢支部と、上記関節４５には適度なフリクションが存在していて、上記ローラー４６を介して腕部４４に被験体Ｓの重量がかかった状態では、腕部４４の位置姿勢の変更が規制される。ただし、作業者がローラー４６もしくは腕部４４に所定以上の力を付勢すれば、比較的容易に腕部４４の位置姿勢の変更ができるようになっている。
【０１０２】
このような構成の支持機構４０であるから、被験体Ｓの一端角部を載置用桟材１７の受け部４１に係止し、他端部を支持体４２のローラー４６上に載せることにより、常に被験体Ｓを同一の傾き姿勢で載置板体７に載置できる。上記ローラー４６は、平滑材からなり、腕部４４に回転自在に支持されているから、被験体Ｓを支持した状態で、被験体Ｓとの摩擦を防止する。
【０１０３】
載置板体７を落下させれば、被験体Ｓは所定の傾き姿勢で衝突体８に衝突する。受け部４１に被験体Ｓの一端角部が係止されているので、載置時は勿論のこと、落下中においても被験体Ｓの姿勢変更がなく、常に同一姿勢を保持し、再現性が高い。
【０１０４】
なお、上述の形態では、昇降体５および載置板体７の昇降駆動にモーター１０を用いて、電力による稼動をなすようにしたが、これに限定されるものではなく、たとえばチェーン機構を備えて人力による稼動をなすようにしてもよい。
この場合は、試験装置の製作費を抑えて廉価に提供できるばかりでなく、電力を容易には得られない悪条件の場所においても試験を実施できる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被験体を常に同一姿勢に保持して落下衝撃を受けさせることができ、再現性が高い試験を効率よく行え、また、装置自体の剛性が高く長期の使用に亘って耐久性を確保し、信頼性の向上を得られるなどの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す、落下衝撃試験装置の内部斜視図。
【図２】同実施の形態の、被験体を載置した搭載機構の斜視図。
【図３】同実施の形態の、落下衝撃試験装置の正面図。
【図４】同実施の形態の、落下防止機構を説明する図。
【図５】同実施の形態の、制御部の操作盤を説明する図。
【図６】他の実施の形態の、搭載機構の斜視図。
【図７】他の実施の形態の、支持機構の正面図。
【図８】従来の、落下衝撃試験装置の斜視図。
【図９】異なる従来の、落下衝撃試験装置の斜視図。
【符号の説明】
Ｓ…被験体、
６…搭載機構（搭載手段）、
２…ガイド体（ガイド手段）、
４…昇降機構（昇降手段）、
８…衝突体、
１７…載置用桟材（支持部材）、
２０…空間スリット、
７…載置板体、
２１…衝突分子体、
１５…ホルダ、
１８…軸受け部、
１９…係止部、
２７…落下防止機構、
４０…支持機構、
４１…受け部、
４２…支持体、
４４…腕部、
４６…ローラー。

Claims (5)

1. 被験体を搭載する搭載手段と、この搭載手段を昇降案内するガイド手段と、このガイド手段に沿って上記搭載手段を所定の高さまで持ち上げ、かつその位置から落下させる昇降手段と、上記ガイド手段の下端部に配置され落下した上記被験体が衝突する衝突体とを具備した落下衝撃試験装置において、
   上記搭載手段は、板状の桟材からなり板厚面である厚み面を有し複数互いに間隔を存して並設される支持部材と、上記支持部材の側端部相互に亘って設けられる一対のホルダを備え、上記支持部材の厚み面に被験体を載置する載置体とからなり、
   上記ホルダは、軸受け部が設けられるとともに、上面から下面部近傍まで、上記支持部材端部を係止する係止部が設けられ、
   上記ガイド手段は、上記ホルダの軸受け部が摺動自在に嵌め込まれる支柱からなり、
   上記衝突体は、上記支持部材が通過可能な間隙を有することを特徴とする落下衝撃試験装置。
2. 上記搭載手段と、ガイド手段と、昇降手段および衝突体の全ては、筐体内に収容され、
   この筐体には、被験体の出し入れ作業に必要な開口部と、この開口部を開閉する扉体および扉体の開放時における搭載手段および／もしくは昇降機構の落下を阻止する落下防止機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の落下衝撃試験装置。
3. 上記搭載手段は、上記被験体を拘束することなく所定の姿勢で支持するための支持機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の落下衝撃試験装置。
4. 厚みを有する支持部材が互いに複数間隔を存して並設され、上記支持部材における厚み面に被験体を載置する載置体からなり上記被験体を拘束することなく被験体の一端角部を斜めに傾斜した状態で受ける受け部および、斜めに傾斜した被験体の他端部を支持する支持体からなる支持機構を備えた被験体の搭載手段と、
   この搭載手段を昇降案内するガイド手段と、
   このガイド手段に沿って上記搭載手段を所定の高さまで持ち上げ、かつその位置から落下させる昇降手段と、
   上記ガイド手段の下端部に配置され上記支持部材が通過可能な間隙を有し落下した上記被験体が衝突する衝突体と
   からなることを特徴とする請求項２記載の落下衝撃試験装置。
5. 上記支持体は、関節を有する腕部と、この腕部の先端に設けられ被験体の他端部下面を受ける平滑材からなるローラーとを具備したことを特徴とする請求項４記載の落下衝撃試験装置。

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