JP5526605B2 - 衝撃試験装置 - Google Patents
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(2)請求項2の発明は、請求項1に記載の衝撃試験装置において、アキュムレータに蓄圧される蓄圧油の圧力を調整する蓄圧調整手段がさらに設けられることを特徴とする。
(3)請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載の衝撃試験装置において、油圧シリンダが停止する際の慣性力で試験体を所定距離移動させながらダンピング減衰させて停止させるダンピング機構をさらに備えることを特徴とする。
(4)請求項4の発明は、請求項3に記載の衝撃試験装置において、試験体はダンピング機構を介してシリンダロッドに接続され、ダンピング機構は、試験終了時に慣性力で試験体とともに移動するダンピングロッドと、ダンピングロッドが移動する際、ダンピングロッドに油圧ダンピング力を与える油圧ダンピング力付与手段とを備えることを特徴とする。
(5)請求項5の発明は、請求項3または請求項4に記載の衝撃試験装置において、ダンピング機構で与えられるダンピング減衰は、試験体をほぼ等減速度で停止するように設定されていることを特徴とする。
(6)請求項6の発明による衝撃試験装置は、圧油で駆動されるシリンダロッドを有し、シリンダロッドとともに試験体を移動させて衝撃加速度を与える油圧シリンダと、試験開始に伴って油圧シリンダに所定容量の駆動圧油を供給する駆動圧供給手段と、駆動圧供給手段からの駆動圧油を油圧シリンダに供給させる駆動圧油制御手段と、油圧シリンダが停止する際の慣性力で試験体を所定距離移動させながらダンピング減衰させて停止させるダンピング機構を備え、試験体はダンピング機構を介してシリンダロッドに接続され、ダンピング機構は、試験終了時に慣性力で試験体とともに移動するダンピングロッドと、ダンピングロッドが移動する際、ダンピングロッドに油圧ダンピング力を与える油圧ダンピング力付与手段とを備えることを特徴とする。
(7)請求項7の発明は、請求項6に記載の衝撃試験装置において、駆動圧供給手段は、予め所定容量の駆動圧油が蓄圧されたアキュムレータであることを特徴とする。
(8)請求項8の発明は、請求項7に記載の衝撃試験装置において、油圧シリンダは、第1の油室と、ピストンを介して第1の油室に対向して形成され、第1の油室よりも受圧面積が小さい第2の油室と、第1の油室と第2の油室を連通する連通通路とを有し、アキュムレータは、第2の油室に連通して設けられ、アキュムレータに駆動圧油を蓄圧する際、連通通路を介してアキュムレータの駆動圧油が第2の油室から第1の油室へ導入され、駆動圧油制御手段は、開放位置で第1の油室を低圧側に連通する開閉弁であり、衝撃加速度試験は、開閉弁により第1の油室内の圧油を低圧側に導いて開始されるように構成したことを特徴とする。
(9)請求項9の発明は、請求項7または請求項8に記載の衝撃試験装置において、アキュムレータに蓄圧される蓄圧油の圧力を調整する蓄圧調整手段がさらに設けられることを特徴とする。
(10)請求項10の発明は、請求項6〜9のいずれか一項に記載の衝撃試験装置において、ダンピングロッドの移動に応じた減少割合でダンピング油路の有効通過面積が減少するように、ダンピング油路が設けられていることを特徴とする。
(11)請求項11の発明は、請求項10に記載の衝撃試験装置において、ダンピング油路の有効通過面積は、試験終了時にダンピングロッドが等減速度で停止するよう、ダンピングロッドの位置に対応して減少するように設けられていることを特徴とする。
以下、図1,2を参照して本発明による衝撃試験装置の第1の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係る衝撃試験装置の概略構成を示す図である。この衝撃試験装置では、例えば自動車の衝突時などに発生する大きな加速度(衝撃加速度)により内部の部品やユニットが損傷するか否かを評価する。
ブ11内に上下動可能に延設されたシリンダロッド(ピストンロッド)12とを有する。シリンダロッド12の中央部にはピストン13が形成され、シリンダチューブ11の上下端部には、ピストン停止時の衝撃を緩和するためのクッション部14が設けられている。
衝撃試験を行う場合には、まず、流量調整弁6を閉じた状態で油圧ポンプ4を駆動する。これにより油圧ポンプ4からの圧油がアキュムレータ3に蓄圧される。このとき、連通通路20を介して圧油が上側油室15に流入し、上側油室15と下側油室16とが同圧になる。ピストン13の上側油室15の受圧面積A1は下側油室16の受圧面積A2よりも大きいため、ピストン13は圧力差によって最下部まで下降する。
(1)油圧シリンダ10と一体に試験体TPを設け、流量調整弁6の切換により予めアキュムレータ3に蓄圧された所定容量の蓄圧油を油圧シリンダ10に供給してシリンダロッド12を駆動するようにした。これにより短い助走距離で試験体TPを急加速するとともに、比較的短い距離で試験体TPを緩やかに停止することができ、装置を構成するためのスペースをそれほど必要とせずに、簡易な構成により試験体TPに衝撃加速度を負荷することができる。すなわち試験開始直後はアキュムレータ3の蓄圧エネルギーにより試験体TPを急加速することができ、蓄圧エネルギーが全て放出された後は、流量調整弁6の絞り作用により試験体TPをゆっくりと減速することができる。
図3を参照して本発明による衝撃試験装置の第2の実施の形態について説明する。なお、以下では第1の実施の形態との相違点を主に説明する。第2の実施の形態が第1の実施の形態と異なるのは、油圧シリンダ10の下端部の形状である。すなわち第1の実施の形態では、油圧シリンダ10の下端部、すなわちシリンダロッド12の先端に取付フレーム17を介して試験体TPを一体に設けたが、第2の実施の形態では、油圧シリンダ10の下端部、すなわちシリンダロッド12の先端にダンピング機構30を介して試験体TPを相対移動可能に設ける。
初期状態ではダンパロッド32は重力により下降し、ピストン33はダンパケース31内の最下部に位置する。試験開始により、油圧シリンダ10のピストン13(図1)にアキュムレータ3からの圧油が作用すると、シリンダロッド12が上昇し、ダンパケース31およびダンパロッド32を介して試験体TPも上昇する。このときダンピング作用はなく、試験体TPには衝撃加速度が作用する。
図4〜図8を参照して第3の実施の形態による衝撃試験装置を説明する。
第3の実施の形態は、第2の実施の形態のダンピング機構のダンピング効果を改良したものである。第1の実施の形態を示す図1および2と第2の実施の形態を示す図3と相違する点を主に説明する。
なお、試験体によっては、取付フレーム17を使用することなくダンパロッド52に直接試験体TPを装着してもよい。
外筒51dをさらに半時計回転方向に回転させれば、さらに大きな減速度を設定することができる。
(1)アキュムレータ3に所定容量(ピストン13の移動距離の30〜40%相当)の駆動圧油を蓄圧して油圧シリンダ10に供給するようにしたが、駆動圧を供給するための手段はアキュムレータを利用する構成に限らない。
(4)流量調整弁6を単にオンオフ制御せず、開度を経時的に変化させることで、試験体に与える加速度波形を変化させてもよい。
(7)油圧ダンパによりダンピング機構30あるいは50を構成したが(図3、図4)、他のダンピング機構を介して油圧シリンダ10の端部に試験体TPを取り付けるようにしてもよい。
5 圧力設定器
6 流量調整弁
10 油圧シリンダ
11 シリンダロッド
12 シリンダチューブ
15 上側油室
16 下側油室
30、50 ダンピング機構
51 ダンパケース
51b シリンダ
51d シリンダチューブ
54 ダンピング通路
60 絞り孔(絞り孔群)
Claims (11)
- 圧油で駆動されるシリンダロッドを有し、前記シリンダロッドとともに試験体を移動させて衝撃加速度を与える油圧シリンダと、
試験開始に伴って前記油圧シリンダに所定容量の駆動圧油を供給する駆動圧供給手段と、
前記駆動圧供給手段からの駆動圧油を前記油圧シリンダに供給させる駆動圧油制御手段とを備え、
前記駆動圧供給手段は、予め前記所定容量の駆動圧油が蓄圧されたアキュムレータであり、
前記油圧シリンダは、第1の油室と、ピストンを介して前記第1の油室に対向して形成され、前記第1の油室よりも受圧面積が小さい第2の油室と、前記第1の油室と前記第2の油室を連通する連通通路とを有し、
前記アキュムレータは、前記第2の油室に連通して設けられ、
前記アキュムレータに前記駆動圧油を蓄圧する際、前記連通通路を介して前記アキュムレータの駆動圧油が前記第2の油室から前記第1の油室へ導入され、
前記駆動圧油制御手段は、開放位置で前記第1の油室を低圧側に連通する開閉弁であり、
衝撃加速度試験は、前記開閉弁により前記第1の油室内の圧油を前記低圧側に導いて開始されるように構成したことを特徴とする衝撃試験装置。 - 請求項1に記載の衝撃試験装置において、
前記アキュムレータに蓄圧される蓄圧油の圧力を調整する蓄圧調整手段がさらに設けられることを特徴とする衝撃試験装置。 - 請求項1または請求項2に記載の衝撃試験装置において、
前記油圧シリンダが停止する際の慣性力で試験体を所定距離移動させながらダンピング減衰させて停止させるダンピング機構をさらに備えることを特徴とする衝撃試験装置。 - 請求項3に記載の衝撃試験装置において、
前記試験体は前記ダンピング機構を介して前記シリンダロッドに接続され、
前記ダンピング機構は、
試験終了時に慣性力で前記試験体とともに移動するダンピングロッドと、
前記ダンピングロッドが移動する際、前記ダンピングロッドに油圧ダンピング力を与える油圧ダンピング力付与手段とを備えることを特徴とする衝撃試験装置。 - 請求項3または請求項4に記載の衝撃試験装置において、
前記ダンピング機構で与えられるダンピング減衰は、前記試験体をほぼ等減速度で停止するように設定されていることを特徴とする衝撃試験装置。 - 圧油で駆動されるシリンダロッドを有し、前記シリンダロッドとともに試験体を移動させて衝撃加速度を与える油圧シリンダと、
試験開始に伴って前記油圧シリンダに所定容量の駆動圧油を供給する駆動圧供給手段と、
前記駆動圧供給手段からの駆動圧油を前記油圧シリンダに供給させる駆動圧油制御手段と、
前記油圧シリンダが停止する際の慣性力で前記試験体を所定距離移動させながらダンピング減衰させて停止させるダンピング機構を備え、
前記試験体は前記ダンピング機構を介して前記シリンダロッドに接続され、
前記ダンピング機構は、
試験終了時に慣性力で前記試験体とともに移動するダンピングロッドと、
前記ダンピングロッドが移動する際、前記ダンピングロッドに油圧ダンピング力を与える油圧ダンピング力付与手段とを備えることを特徴とする衝撃試験装置。 - 請求項6に記載の衝撃試験装置において、
前記駆動圧供給手段は、予め前記所定容量の駆動圧油が蓄圧されたアキュムレータであることを特徴とする衝撃試験装置。 - 請求項7に記載の衝撃試験装置において、
前記油圧シリンダは、第1の油室と、ピストンを介して前記第1の油室に対向して形成され、前記第1の油室よりも受圧面積が小さい第2の油室と、前記第1の油室と前記第2の油室を連通する連通通路とを有し、
前記アキュムレータは、前記第2の油室に連通して設けられ、
前記アキュムレータに前記駆動圧油を蓄圧する際、前記連通通路を介して前記アキュムレータの駆動圧油が前記第2の油室から前記第1の油室へ導入され、
前記駆動圧油制御手段は、開放位置で前記第1の油室を低圧側に連通する開閉弁であり、
衝撃加速度試験は、前記開閉弁により前記第1の油室内の圧油を前記低圧側に導いて開始されるように構成したことを特徴とする衝撃試験装置。 - 請求項7または請求項8に記載の衝撃試験装置において、
前記アキュムレータに蓄圧される蓄圧油の圧力を調整する蓄圧調整手段がさらに設けられることを特徴とする衝撃試験装置。 - 請求項6〜9のいずれか一項に記載の衝撃試験装置において、
前記ダンピングロッドの移動に応じた減少割合で前記ダンピング油路の有効通過面積が減少するように、前記ダンピング油路が設けられていることを特徴とする衝撃試験装置。 - 請求項10に記載の衝撃試験装置において、
前記ダンピング油路の有効通過面積は、試験終了時に前記ダンピングロッドが等減速度で停止するよう、ダンピングロッドの位置に対応して減少するように設けられていることを特徴とする衝撃試験装置。
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