JP4898558B2 - ラッチ装置及びこれを備えた落錘衝撃試験機 - Google Patents
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Description
なお、100は垂直に立設された架台、101は昇降装置、105は錘掛け止め部材を連結するための基盤部材、108は錘保持装置の錘掛け止め部材の爪部107が係合する開口の周縁部である。(例えば、特許文献1。)
なお、加速手段のピストンの先端には、ウェイトを保持し、また、その保持を解除してウェイトを切り離す機能を有する保持手段が設けられている。
更に、ウェイトを支持する機能を有し、ウェイトが加速手段に押されて下降するときに、バネ構造により開閉してウェイトを落下させるストッパも備えている。(例えば、特許文献2。)
ばね収納部及び落錘保持部を有するケーシングと、
該ケーシング内に前後方向に滑動可能に収納された移動軸と、
該移動軸を前方に押し出す方向に付勢するばねと、
前記移動軸の前方に取り付けられると共に前方上面に落錘を保持する保持用傾斜面が形成されたラッチ先端駒と、
前記移動軸及び前記ラッチ先端駒を後方に引き込む落錘保持力解除装置とを備えたことを特徴とする。
ラッチ先端駒前方下部に嵌込用傾斜面が形成されていることを特徴とする。
ばね収納部及び落錘保持部を有するケーシングと、
該ケーシング内に前後方向に滑動可能に収納された移動軸と、
該移動軸を前方に押し出す方向に付勢するばねと、
前記ケーシングの前部に軸支されると共に落錘を保持する箇所に保持用傾斜面が形成されたラッチ先端駒と、
前記移動軸の前部と前記ラッチ先端駒の前部とを連結するリンクと、
前記移動軸を後方に引き込むと共に前記リンクを介して前記ラッチ先端駒を中心側に回動させる落錘保持力解除装置と
を備えたことを特徴とする。
前記移動軸と前記落錘保持力解除装置との間に、前記落錘保持力解除装置を引き込むように作動させたときのみ前記移動軸を移動させるフローティングジョイントを備えたことを特徴とする。
落錘保持力解除装置は、シリンダとピストンとにより構成されるシリンダアクチュエータであることを特徴とする。
前記ばねは皿ばねであることを特徴とする。
架構と、
該架構内に昇降自在に設けられた落錘と、
前記架構の上部に設けられ前記落錘を下方に押し出す加速装置と、
前記落錘を前記架構の上部に保持する第1乃至6のいずれかの手段に記載のラッチ装置とを備えたことを特徴とする。
架構と、
該架構内に昇降自在に設けられた落錘と、
前記架構の上部に設けられ前記落錘を下方に押し出す加速装置と、
前記落錘を前記架構の上部に保持する第5の手段に記載のラッチ装置とを備え、
ラッチ装置において前記ピストンの前方のシリンダ前室にのみ油圧発生装置により駆動油圧が供給されるようになっていることを特徴とする。
更に、落錘に力が作用したときには、保持用傾斜面を介してラッチ先端駒及び移動軸は後方に移動させられ、落錘はラッチ先端駒から外れて保持力が解除される。
このように、落錘の保持力を、落錘保持力解除装置により積極的に解除したり、落錘に加わる力により解除したりすることができる。
更に、加速装置により落錘を下方に押し出すことにより、保持用傾斜面を介してラッチ先端駒及び移動軸は後方に移動させられ、落錘はラッチ先端駒から外れて保持力が解除され、加速装置により下方に押し出された落錘は高速度で落下する。このようにして強制落下衝撃試験を行うことができる。
しかも、強制落下する場合には、加速装置により落錘を下方に押し出すようにしたので、架構の高さを低くできるため、落錘衝撃試験機はコンパクトなものとなる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るラッチ装置を備えた落錘衝撃試験機の構成説明図、図2は、同ラッチ装置の構成説明図である。
図3は、本発明の第2の実施形態に係るラッチ装置の構成説明図である。
図1、図2に基づき本発明の第1の実施形態に係るラッチ装置及びラッチ装置を備えた落錘衝撃試験機につき説明する。
この落錘衝撃試験機は、落錘2を例えば自動車部品等の供試体7に衝突させることにより、供試体7の耐衝撃特性を測定する試験機である。
この落錘衝撃試験機は、落錘2を自由落下させて低い衝突速度にて落錘2を供試体7に衝突させる自由(低位置)落下衝撃試験、及び、落錘に加速度を加えて低い落下高さから高い衝突速度にて落錘2を供試体7に衝突させる強制(高位置)落下衝撃試験を行うことのできる点に特徴を有する。
この加速装置9は、油圧シリンダ、油圧ピストン、油圧装置等により構成されている。
また、架構1内には、落錘2(保持対象物)が昇降自在に設けられている。
そして、油圧発生装置26(図2参照)からの高圧作動油により油圧ピストンを急激に下方に押出すことにより、落錘2を加速させて落下させるようになっている。
なお、架構1内部には、落錘2の落下をガイドする図示略の複数本のガイド及びスライダも設けられている。
また、架構1の下部の載置台8の周囲には、落下する落錘2を途中で止めて供試体7への圧縮力(衝撃力)を制限するための、複数のダンパ6が設けられている。
このダンパ6は、例えば、油圧シリンダと、上方に突き出した油圧ピストンと、油圧ピストンを上方に付勢するばねと、油圧シリンダの上室と下室とを連通する油圧配管の途中に介装された絞り弁(或いはオリフィス)等により構成されている。
なお、ダンパ6を駆動するための作動油も、油圧発生装置26(図2参照)から供給される。
一方、落錘2の側面のラッチ装置10と対峙する位置には、少なくとも2個のラッチ受駒3が取り付けられている。
そして、落錘2を上方に吊り上げたときに、ラッチ装置10がラッチ受駒3に係合し、落錘2が架構1の上部に保持されるようになっている。
図2に図示のように、ラッチ装置10は、落錘2の側面に設けられたラッチ受駒3に係合して落錘2を固定する落錘保持装置32と、落錘2のラッチ受駒3と落錘保持装置32との係合を解除する落錘保持力解除装置30と、落錘保持装置32と落錘保持力解除装置30とを連結するフローティングジョイント31とにより構成されている。
落錘保持装置32のケーシング16は、架構1等に設けられたケーシング取付け台4にボルト21により固定されている。
ケーシング16の内部は、中空となっており、前方の内径の大きい落錘保持部16bと後方の内径の小さいばね収納部16aが形成されている。
ケーシング16の後端には、後述する移動軸15が貫通する貫通孔が明けられている。
また、ケーシング16の前端には、後述する移動軸15が貫通する貫通孔が明けられたケーシング蓋16cがボルト21により取り付けられている。
なお、ケーシング16の後端の貫通孔の内径は、ばね収納部16aの内径より小さく形成され、ケーシング蓋16cの貫通孔の内径は落錘保持部16bの内径より小さく形成されている。
更には、ばね収納部16aの後部にも蓋を設けるようにしても良い。
移動軸15は、ばね案内部15a、ばね押部15b及びラッチ先端駒接続部15cから構成されている。
なお、移動軸15のばね案内部15a、ばね押部15b及びラッチ先端駒接続部15cは、一体的に形成しても、分割して形成した後に雄ねじ及び雌ねじ等により接続・固定して形成しても良い。
移動軸15のばね案内部15aの後部は、ケーシング16の後端の貫通孔を滑動可能に貫通して、後述するフローティングジョイント31に接続されている。
ばね押部15bの前後方向の長さは、ケーシング16の落錘保持部16bの長さより、後述するラッチ先端駒20の移動距離分以上に短くなっている。
なお、ケーシング16の落錘保持部16b及びばね押部15bは、落錘2を保持し得る強度を有している。
なお、この皿ばね17はコイルばねとしても良い。
なお、ラッチ先端駒20は、試験時において落錘2のラッチ受駒3と繰り返し接触し滑動するため磨耗、或いは破損しやすい。
そこで、ラッチ先端駒20を、ラッチ先端駒接続部15cに駒取付けピン18により連結し、容易に交換できるようになっている。
保持用傾斜面20aは、架構1の上部に落錘2を保持しているときに、ラッチ受駒3の前方下面の保持用傾斜面3aと接触するようになっている。
これより大きな傾斜角度とすると、落錘2を保持するために皿ばね17のばね乗数を大きくしなければならなくなり、これより小さな傾斜角度とすると、加速装置9の落錘2への加速度を大きくすべく加速装置9を大きくしなければならなくなる。
即ち、落錘2の上昇時、ラッチ受駒3の嵌込用傾斜面3bはラッチ先端駒20の嵌込用傾斜面20b上を滑動し、ラッチ先端駒20及び移動軸15は、皿ばね17の保持力に抗して後方に押し込まれるようになっている。
このように保持用傾斜面20aと嵌込用傾斜面20bとを同じ傾斜角度とすることにより、保持用傾斜面20aが磨耗したときにラッチ先端駒20を反転させることにより、ラッチ先端駒20を長持ちさせることができる。
また、ラッチ先端駒20の先端に垂直な平坦面20cを形成することにより、ラッチ先端駒20或いはラッチ受駒3の損傷を減少させるようにしている。
この平坦面20cは、ラッチ受駒3側に形成するようにしても良い。
上記のごとく移動軸15のばね案内部15aの後端には、フローティングジョイント31が接続されている。
フローティングジョイント31は、ばね案内部15aの後端に接続されたフローティングジョイントシリンダ14aと、フローティングジョイントシリンダ14a内を前後方向に自由に滑動するフローティングジョイントピストン13と、フローティングジョイントシリンダ蓋14bとにより構成されている。
このフローティングジョイントシリンダ蓋14bの中央には、フローティングジョイントピストン13の軸が滑動自在に貫通する貫通孔が明けられている。
フローティングジョイントピストン13の軸の後端は、後述する落錘保持力解除装置30に接続されている。
なお、フローティングジョイントシリンダ14aにおけるフローティングジョイントピストン13の前方の前室及び後方の後室は、大気に解放されている。
そして、移動軸15が後方に急激に移動するときには、フローティングジョイントピストン13のみが後方に移動するため、後述する落錘保持力解除装置30への衝撃は遮断されるようになっている。
即ち、フローティングジョイントピストン13を介装したことにより、落錘保持力解除装置30を作動させたときのみ前記移動軸15が移動する(引き込む)ようになっている。
フローティングジョイントピストン13の後端には、落錘保持力解除装置30が接続されている。
落錘保持力解除装置30は、架構1等に設けられたシリンダ取付け台5にボルト21により固定された落錘保持力解除用油圧シリンダ11と、フローティングジョイントピストン13の後端に接続された保持力解除用ピストン12とにより構成されたシリンダアクチュエータとすることができる。
即ち、ラッチ装置10においては、保持力解除用ピストン12の前方のシリンダ前室にのみ、油圧発生装置26により駆動油圧が供給されるようになっている。
なお、落錘保持力解除用油圧シリンダ11における保持力解除用ピストン12の後方のシリンダ後室は、大気へ開放或いは、戻り配管を介して油戻りタンク28に接続されている。
本発明の第1の実施形態に係るラッチ装置及びラッチ装置を備えた落錘衝撃試験機は、上記のごとく構成されており、衝撃試験開始前に、図示略の落錘吊り上げ装置により落錘2を架構1の上方の所定位置迄吊り上げる。
吊り上げ時において、落錘2の側面のラッチ受駒3の嵌込用傾斜面3bがラッチ装置10のラッチ先端駒20の嵌込用傾斜面20bに当接すると、その後は、図示略の落錘吊り上げ装置の吊り上げ力により、ラッチ装置10のラッチ先端駒20、移動軸15及びフローティングジョイントシリンダ14aは、皿ばね17のばね力に抗して後方に移動させられる。
なお、この時点では、加圧用開閉弁27bは閉じられ、戻り用開閉弁27aは開かれている。
このようにして、落錘2は、ラッチ装置10により架構1の上方の所定位置に保持、固定される。
その後、載置台8に供試体7を載置、固定する。
これにより、フローティングジョイント31を介して、落錘保持装置32の移動軸15及びラッチ先端駒20は、皿ばね17のばね力に抗して後方に引き込まれる。
落錘2のラッチ受駒3が、ラッチ装置10のラッチ先端駒20から外れると、落錘2は図示略の複数本のガイドに案内されて、供試体7上に遅い速度で落下する。
このようにして、落錘を自由落下させて自由落下衝撃試験を行うことができる。
すると、加速装置9の打ち出し力により、ラッチ装置10のラッチ先端駒20は、落錘2のラッチ受駒3の保持用傾斜面3aを滑り、皿ばね17のばね力に抗して後方に押し込まれる。
なお、強制落下衝撃試験時においては、加圧用開閉弁27bを閉じ、戻り用開閉弁27aを開いた状態にする。
落錘2のラッチ受駒3が、ラッチ装置10のラッチ先端駒20から外れると、加速装置9により加速度が加えられた落錘2は、図示略の複数本のガイドに案内されて、落錘2は供試体7上に高い衝突速度にて落下する。
このようにして、強制落下衝撃試験を行うことができる。
しかも、強制落下衝撃試験において、加速装置により落錘2を下方に押し出すようにしたので、高い衝突速度が高いにも係わらず、架構1の高さを低くできるため、落錘衝撃試験機はコンパクトなものとなる。
次に、図3に基づき本発明の第2の実施形態に係るラッチ装置及びラッチ装置を備えた落錘衝撃試験機につき説明する。
本発明の第2の実施形態に係るラッチ装置及びラッチ装置を備えた落錘衝撃試験機は、本発明の第1の実施形態のものに対し、ラッチ装置10を縦に配設し、落錘2の上面にラッチ装置10のラッチ先端駒20を嵌脱させるようにしたものである。
そして、本発明の第1の実施形態のものと異なる点は、ラッチ装置10を架構1の上から吊り下げるために、落錘保持力解除装置30の落錘保持力解除用油圧シリンダ11及び落錘保持装置32のケーシング16を収納箱25に固定すると共に、ラッチ先端駒23を、リンクを介して中央側に引き込むようにした点にある。
なお、図3に図示のものでは、落錘2に穿設された孔の側面に、保持用傾斜面3a及び嵌込用傾斜面3bを形成しているが、これに限定されるものではなく、本発明の第1の実施形態のものと同様に、落錘2に穿設された孔の内側面に、保持用傾斜面3a及び嵌込用傾斜面3bを有するラッチ受駒3を固定するようにしても良い。
各ラッチ先端駒23の下方(ラッチ装置10の前方)の落錘2を保持する箇所には保持用傾斜面23aが形成され、その下方には嵌込用傾斜面23bが形成されている。
更に、ラッチ先端駒23の下部(ラッチ装置10の前部)は、各々リンク22を介してラッチ先端駒接続部15cの下部に連結されている。
そして、落錘保持力解除装置30の保持力解除用ピストン12を上方(ラッチ装置10の後方)に引き込むことにより、フローティングジョイント31、移動軸15及びリンク22を介して、ラッチ先端駒23は中央側に引き込まれ、落錘2は、ラッチ装置10のラッチ先端駒23から外れるようになっている。
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
即ち、嵌込用傾斜面20b、23b、嵌込用傾斜面3bが無い場合、落錘2を上昇させるときには落錘保持力解除装置30を駆動して移動軸15を後方に引き込み、落錘2を架構1の上部の所定位置に到達した後、落錘保持力解除装置30を解除することにより、移動軸15は皿ばね17により前方に押し出されてラッチ受駒3或いは落錘2の上面の孔とラッチ先端駒20、23とが嵌合し、落錘2は架構1の上部の所定位置に保持される。
大きな傾斜角度にすれば、落錘2の上昇時における吊り上げ力を減少させることができる。
或いは、ワイヤ及びウインチにより引き込むようにしても良い。
そして、ばね収納部16aの内面と皿ばね17の外周との間、或いは、移動軸15のばね案内部15aの外周面と皿ばね17の内周との間に隙間が生じた場合は、その隙間に円筒状のスペーサを挿入することにより、皿ばね17の上下左右方向のぶれを防止することができる。
2 落錘
3 ラッチ受駒
3a 保持用傾斜面
3b 嵌込用傾斜面
4 ケーシング取付け台
5 シリンダ取付け台
6 ダンパ
7 供試体
8 載置台
9 加速装置
10 ラッチ装置
11 落錘保持力解除用油圧シリンダ
12 保持力解除用ピストン
13 フローティングジョイントピストン
14a フローティングジョイントシリンダ
14b フローティングジョイントシリンダ蓋
15 移動軸
15a ばね案内部
15b ばね押部
15c ラッチ先端駒接続部
16 ケーシング
16a ばね収納部
16b 落錘保持部
16c ケーシング蓋
16d ケーシング蓋
17 皿ばね
18 駒取付けピン
20、23 ラッチ先端駒
20a、23a 保持用傾斜面
20b、23b 嵌込用傾斜面
20c 平坦面
21 ボルト
22 リンク
24 駒取付けピン
25 収納箱
26 油圧発生装置
27a 戻り用開閉弁
27b 加圧用開閉弁
28 油戻りタンク
30 落錘保持力解除装置
31 フローティングジョイント
32 落錘保持装置
Claims (8)
- ばね収納部及び落錘保持部を有するケーシングと、
該ケーシング内に前後方向に滑動可能に収納された移動軸と、
該移動軸を前方に押し出す方向に付勢するばねと、
前記移動軸の前方に取り付けられると共に前方上面に落錘を保持する保持用傾斜面が形成されたラッチ先端駒と、
前記移動軸及び前記ラッチ先端駒を後方に引き込む落錘保持力解除装置と
を備えたことを特徴とするラッチ装置。 - ラッチ先端駒前方下部に嵌込用傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項1に記載のラッチ装置。
- ばね収納部及び落錘保持部を有するケーシングと、
該ケーシング内に前後方向に滑動可能に収納された移動軸と、
該移動軸を前方に押し出す方向に付勢するばねと、
前記ケーシングの前部に軸支されると共に落錘を保持する箇所に保持用傾斜面が形成されたラッチ先端駒と、
前記移動軸の前部と前記ラッチ先端駒の前部とを連結するリンクと、
前記移動軸を後方に引き込むと共に前記リンクを介して前記ラッチ先端駒を中心側に回動させる落錘保持力解除装置と
を備えたことを特徴とするラッチ装置。 - 前記移動軸と前記落錘保持力解除装置との間に、前記落錘保持力解除装置を引き込むように作動させたときのみ前記移動軸を移動させるフローティングジョイントを備えたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のラッチ装置。
- 落錘保持力解除装置は、シリンダとピストンとにより構成されたシリンダアクチュエータであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のラッチ装置。
- 前記ばねは皿ばねであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のラッチ装置。
- 架構と、
該架構内に昇降自在に設けられた落錘と、
前記架構の上部に設けられ前記落錘を下方に押し出す加速装置と、
前記落錘を前記架構の上部に保持する請求項1乃至6のいずれかに記載のラッチ装置と
を備えたことを特徴とする落錘衝撃試験機。 - 架構と、
該架構内に昇降自在に設けられた落錘と、
前記架構の上部に設けられ前記落錘を下方に押し出す加速装置と、
前記落錘を前記架構の上部に保持する請求項5に記載のラッチ装置とを備え、
ラッチ装置において前記ピストンの前方のシリンダ前室にのみ油圧発生装置により駆動油圧が供給されるようになっていることを特徴とする落錘衝撃試験機。
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