JP3854125B2 - 落下衝撃試験装置 - Google Patents
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Description
【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)
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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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