JPH07181196A - 衝撃感度測定用ハンマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 小型で携帯可能であり、測定場所を選ばず、
また操作方法が極めて簡易な衝撃感度測定用ハンマーを
提供する。 【構成】 柄１の先端部に装着されたハンマー頭部２
に、加速度計３を設ける。設ける部位は、打撃部４以外
の部分であれば良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は衝撃感度測定用ハンマ
ーに関し、火薬等の衝撃感度試験のための、操作が簡便
であり、かつ小型で携帯可能である衝撃感度測定用ハン
マーに関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】種々の原
料を配合して火薬を製造する火薬工場においては、火薬
の安全性を評価するため、また火薬の組成、配合比率を
確認するためにも衝撃感度試験や摩擦感度試験を行なっ
ている。従来、衝撃感度試験は、落槌感度試験機等の大
型で複雑な装置で行なわれていた。しかしながら、この
ような装置は、大型であるので携帯できないことから、
試験には、試験の対象物を装置の設置された場所まで運
搬して試験することを強いられ、多大な労力を要してい
た。また、このような装置自体を設置することや、これ
の装置を操作する安全技術者を配置することは、小規模
の工場、特に煙火工場においては困難であり、安価で携
帯可能な衝撃感度試験装置が望まれていた。

【０００３】すなわち、本発明の目的は、火薬等の衝撃
感度試験のための、操作が簡便であり、かつ小型で携帯
可能である衝撃感度測定用ハンマーを提供することであ
る。

【０００４】

【前記課題を解決する手段】かかる事情に基づき本発明
者らが鋭意検討した結果、ハンマー頭部に加速度計を設
けることにより、またはハンマー頭部に衝撃の記録手段
を設けることによって、携帯可能で、操作の簡易な装置
が得られることを見出し本発明を完成した。すなわち、
前記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、柄
の先端部に装着されたハンマー頭部に加速度計を設けて
なることを特徴とする衝撃感度測定用ハンマーであり、
請求項２に記載の発明は、柄の先端部に装着されたハン
マー頭部に衝撃感度測定部を設け、前記衝撃感度測定部
は、打撃方向に対して直交する方向に配置された感圧紙
と、ハンマー頭部で打撃したときに打撃方向に沿って前
記感圧紙を直撃する重りとを備えてなることを特徴とす
る衝撃感度測定用ハンマーであり、請求項３に記載の発
明は、柄の先端部に装着されたハンマー頭部に衝撃感度
測定部を設け、前記衝撃感度測定部は、ハンマー頭部で
打撃したしたときに打撃方向に沿って移動する重りと、
前記重りの移動方向とは反対方向に前記重りを付勢する
付勢手段と、前記打撃によって移動した重りの位置を固
定する固定手段と、打撃によって移動した重りの移動量
を計測する手段とを備えてなることを特徴とする衝撃感
度測定用ハンマーである。

【０００５】

【作用】請求項１に記載の衝撃感度測定用ハンマーは以
下のように作用する。

【０００６】請求項１に記載の衝撃感度測定用ハンマー
で打撃を行なうに際し、ハンマー頭部は被打撃物上方
に、被打撃物と一定の距離をおいて位置する。この状態
からハンマー頭部を振り下ろすことにより、ハンマー頭
部は被打撃物に近付き、ハンマー頭部と被打撃物が接触
した時に、打撃が行なわれる。この過程では、ハンマー
頭部に設けられた加速度計はハンマー頭部と移動を共に
し、このハンマー頭部を振り下ろす過程における加速度
は、この加速度計により測定される。そして打撃時にお
ける加速度の測定値または測定データより算出された打
撃時の加速度の値に、ハンマーの重量を乗ずることによ
り、打撃時に被打撃物にかかった衝撃力を知ることがで
きる。

【０００７】請求項２に記載の衝撃感度測定用ハンマー
は以下のように作用する。

【０００８】請求項２に記載の衝撃感度測定用ハンマー
は、頭部に衝撃感度測定部を備える。このハンマーによ
り被打撃物を打撃するとき、衝撃感度測定部はハンマー
頭部と一体となって移動する。

【０００９】打撃前において、衝撃感度測定部には打撃
方向に対して直交する方向に感圧紙が配置され、感圧紙
の被打撃物とは反対側に位置する面側、換言すれば打撃
時の状態における感圧紙の上方には重りが配置されてい
る。感圧紙と重りとの距離は固定されておらず、重りは
感圧紙の反対側または他の位置より軽く押えられてい
る。打撃のためハンマー頭部が被打撃物に向かって振り
下ろされると、ハンマー頭部に固定された衝撃感度測定
部はハンマー頭部の動きに完全に追従し、さらに前記重
りは、振り下ろしの過程で前記ハンマーの動きに追従す
る。

【００１０】そして、ハンマー打撃部が被打撃物を打撃
すると、ハンマーおよびハンマーに固定された衝撃感度
測定部の打撃方向への動きは、ハンマー打撃部が被打撃
物との衝突することにより停止する。その結果、前記重
りの下方に配置された感圧紙を直撃し、感圧紙を押圧す
ることにより打撃方向への移動が停止する。

【００１１】前記感圧紙は、前記重りによる押圧によっ
て発色する。その発色の有無または発色の程度によっ
て、打撃時に被打撃物に加わった衝撃力を間接的に知る
ことができる。

【００１２】請求項３に記載の衝撃感度測定用ハンマー
は以下のように作用する。

【００１３】衝撃感度測定部は、ばね等の付勢手段に固
定されている重りを有する。前記重りは、前記付勢手段
によって打撃方向またはその正反対の方向への移動のみ
が許容される。打撃により、打撃のためハンマー頭部が
被打撃物に向かって振り下ろされると、ハンマー頭部に
固定された衝撃感度測定部はハンマー頭部の動きに完全
に追従する。

【００１４】そして、ハンマー打撃部が被打撃物を打撃
すると、ハンマーおよびハンマー頭部に固定された衝撃
感度測定部の打撃方向への動きは、ハンマー打撃部が被
打撃物との衝突することにより停止する。しかし、前記
重りは、前記ハンマーの停止と同時には停止せず、直後
にはまだ打撃方向に移動している。その移動により、前
記重りは前記付勢手段を変形させる、重り自体は、付勢
作用に逆らって打撃方向に移動する。

【００１５】このようにして、重りは打撃方向にある程
度移動した後、続いて起こる付勢手段の復元により、打
撃方向とは逆の方向に移動される。しかし、本発明にお
いては、打撃直後に移動した重りの位置を固定する固定
手段を有するため、前記移動した重りは移動した位置に
固定される。打撃前の静止状態における位置から前記移
動後に固定された位置まででの移動量は、移動量を計測
する手段により計測される。こうして測定された移動量
と打撃時に被打撃物に加わる衝撃力とは相関するため、
この移動量を計測することにより、被打撃物に加わる衝
撃力を算出または相関表等との比較によって求めること
ができる。

【００１６】

【実施例】

（実施例１）以下に、本発明の衝撃感度測定用ハンマー
について、実施例を参照して説明する。図１に、本願請
求項１に記載の発明の一実施例である衝撃感度測定用ハ
ンマーを示した。

【００１７】柄１の先端部に装着されたハンマー頭部２
に、加速度計３を設けてなる衝撃感度測定用ハンマーで
ある。本発明において重要なことは、加速度計３がハン
マー頭部２に設けられていることであり、前記加速度計
３を前記ハンマー頭部２に、接着その他の方法によって
固着しても良いし、ハンマー頭部に切欠凹部を設けその
内部に装着しても良い。設ける部位は、打撃部４以外の
部分であれば良い。打撃部に設けると、打撃試験によっ
て破壊されるからである。

【００１８】本発明における加速度計としては、圧電素
子やストレイトゲージを使用したもの、ケンブリッジ加
速度計、石本・荻原式加速度計等を挙げることができる
が、加速度が測定できる限り限定はない。これらの中で
も圧電素子を用いたものが、小型であり、かつ衝撃に比
較的強いので好ましい。

【００１９】圧電素子を用いた加速度計としては、市販
品を使用することができる。

【００２０】また、被打撃物によって、また試験の内容
によって与える衝撃度が異なるので、前記ハンマー頭部
に取り外し自在に加速度計取り付け部を設け、与える衝
撃度によって、加速度計を取り替えられる用にしても良
い。

【００２１】図中５で示されるのは、加速度計に接続さ
れリード線であり、加速度計から出力されるデータを入
力して衝撃力を自動計算する計算処理手段に接続され
る。

【００２２】本発明においてハンマー頭部には、加速度
計全体を設けても良いし、加速度計の加速度測定部のみ
設けても良い。後者の場合、加速度測定部と加速度計を
構成する他の部分とは、前記リード５で接続させれば良
い。

【００２３】（実施例２）図２に、本願請求項１に記載
の発明の一実施例である衝撃感度測定用ハンマーを示し
た。

【００２４】柄１の先端部に装着されたハンマー頭部２
に衝撃感度測定部６が設けられてなる。前記衝撃感度測
定部３には、図中Ｙで示される打撃方向に対して直交す
る方向に配置された感圧紙７と、前記ハンマー頭部２で
打撃したときに打撃方向に沿って前記感圧紙７を直撃す
る重り８とを備えてなる。

【００２５】前記衝撃感度測定部３は、内部に中空部９
を有し、前記中空部９の打撃方向とは逆方向であるその
一端には、重り支持用軸１０が貫通し、摺動可能な貫通
項１１を有する。前記重り支持用軸１０の一端に形成さ
れたねじ部は前記重り８に設けられたねじ穴１２と螺合
することにより前記重り８に結合している。そのため前
記重りは、中空部８内において、打撃方向および打撃方
向と正反対の方向にのみ移動が許容される。前記中空部
８の打撃方向側の端部の外周面には、感圧紙挿入孔１３
が形成され前記感圧紙７が配置される。前記感圧紙７に
は、前記重り８が軽く接触するように位置している。図
中１４は、コイルバネであり図中における上方より前記
重り８を軽く押えている。

【００２６】本実施例は、衝撃感度測定部をハンマー頭
部に装着することにより設けた例であるが、ハンマー頭
部内に、設けることもできる。この場合には前記中空部
を前記ハンマー頭部内に設け、ハンマー頭部側面に感圧
紙挿入孔を設ければ良い。

【００２７】このハンマーの柄１の前記ハンマー頭部２
の装着されていない端部（図２においては省略した。）
を握り、ハンマー頭部を、被打撃物上方より振り下ろす
ことにより、打撃を行なう。

【００２８】被打撃物の打撃により、前記重り８は、感
圧紙７を直撃し、前記感圧紙７に発色を生じさせる。打
撃後に前記感圧紙挿入孔１３より前記感圧紙７を取り出
し、生じた発色を標準濃度色紙と比較し、打撃のさい被
打撃物に加わった衝撃度を調べる。

【００２９】この、標準濃度色紙は、複数の被打撃物に
ついて、また衝撃力の強弱様々に変化させた打撃試験
を、本発明の衝撃感度試験ハンマーおよび従来の大型で
はあるが信頼できる衝撃感度試験装置により行なった結
果得られた両者の相関関係を元に作成したものである。

【００３０】図３は、本発明により打撃試験を行なった
ときの、感圧紙の変化を示しものである。図中、中央に
示した感圧紙が、打撃試験終了後に、発色した感圧紙で
ある。その左側に示したものは打撃前の感圧紙の状態で
ある。右端に示したものは標準濃度色紙であり、これと
発色した感圧紙の色とを比較することにより、どの程度
の衝撃力が被打撃物に加わったかが分かる。

【００３１】本発明における感圧紙としては、特に制限
はなく、圧力が加わると発色するものまたは色（黒色を
含む）の消失するもの等を用いることができる。このよ
うな発色の機構としては、例えば紙中に分散されたマイ
クロカプセル内の色素前駆物質が、圧力が加わることに
よって、マイクロカプセルの外部に放出され、外部に存
在する他の物質と反応することによって発色するものが
知られている。

【００３２】本発明において、好ましいのはある程度の
厚みを有し、内部に三次元的にマイクロカプセルが分散
されてなる感圧紙である。このような感圧紙を用いる
と、打撃の程度により前記重りによる押圧の程度の微妙
な差を、発色の程度の微妙な差として検出することがで
きるからである。

【００３３】これに対して、紙中に平面的にしかマイク
ロカプセルが分散していないものは押圧の程度による発
色の差が小さい。したがって、被打撃物に加わった打撃
力も大まかにしか測定することができない。

【００３４】（実施例３）図４に本願請求項３に記載の
発明の一実施例を示した。

【００３５】ハンマー頭部内に中空部９を有する。前記
中空部９の打撃方向Ｙ側でない一端には貫通挿入孔１１
が設けられていて、前記貫通挿入孔には、前記中空部９
の内部に配置され、かつ先端部に重り８が固定される一
端と、前記空洞外部に位置し、かつ外周面に多数の移動
規制用かぎ１５を有する他端とを有する重り支持用軸１
０が、摺動可能に貫通挿入されている。前記中空部内に
おける重り８と、前記中空部８の前記打撃方向Ｙ側の一
端と、前記重り８との間にはバネ１６が備えてある。前
記バネ１６の一端は、前記中空部８の前記打撃方向Ｙ側
の一端に固定され、他端は前記重り８に結合することに
より、前記重り８の自由な移動を規制する。

【００３６】本実施例は、衝撃感度測定部をハンマー頭
部内に設けた例であるが、前記実施例２のように、ハン
マー頭部に装着することにより設けることもできる。

【００３７】このハンマーの柄１の前記ハンマー頭部２
の装着されていない端部（図４においては省略した。）
を握り、ハンマー頭部を、被打撃物上方より振り下ろす
ことにより、打撃を行なう。

【００３８】被打撃物の打撃により、前記重り８は、前
記作用の欄で説明した通り、打撃方向に沿って移動し、
バネ１６によって前記重り８の移動方向とは反対方向に
付勢される。前記打撃時にバネによる付勢に逆らって生
じた前記重り８の移動は、前記ハンマー頭部２の打撃部
でない側の一端に設けられた固定手段１７により固定さ
れる。前記固定手段１７には、前記重り支持用軸１０が
貫通挿入される貫通孔と、前記重り支持用軸１０に設け
られた前記多数の移動規制用かぎ１５に接触し、前記重
り支持用軸の打撃方向Ｙへの移動を許容し、その逆方向
への移動は禁止するピン１７を挿入するピン挿入孔１８
とが設けられている。

【００３９】この打撃試験を行なうときは、前記ピン１
７を前記ピン挿入孔１８に挿入することにより、重り８
は打撃によって移動した位置に固定される。この固定さ
れた位置と、打撃前の重りの位置とを比較することによ
り、重りの移動した移動量が測定される。この重り８の
位置の移動量は、前記重り支持用軸１０の外周面に設け
られた目盛り等の移動量を計測する手段（図示せず）に
より測定することができる。

【００４０】打撃試験終了後は、前記ピン１７を前記ピ
ン挿入孔１８より抜き外し、前記重り支持用軸１０の移
動の規制を解除する。バネ１６の付勢作用によって、重
り８が打撃方向とは逆の方向に移動すると、前記重り８
に固定された前記重り支持用軸１０も打撃方向とは逆の
方向に移動する。再度打撃試験を行なうときは、前記重
り支持用軸１０が完全に止まってから、再度打撃方向へ
の移動を禁止する前記ピン１７を前記ピン挿入孔１８に
挿入してから、打撃を行なえば良い。

【００４１】本実施例においては、移動した重りの位置
の固定は、重り支持用軸１０に設けられた多数の移動規
制用かぎ１５とピン１７との作用によるが、本発明にお
いては、一方向への移動のみ許容する手段であれば、全
く制限はない。

【００４２】この請求項３に記載の発明においては、本
発明の効果を奏する限り、本実施例に限定されるもので
はなく、適宜設計変更を行ない実施することができる。
バネ１６は他のスポンジ等の弾性体でも良いし、その設
けられる位置は、重り８の重り支持用軸が結合している
側であっても良い。重り支持用軸を設けずに、重り自体
に移動規制用かぎを設けて、移動方向を規制するもので
あっても良い、この場合、ハンマー頭部外部から重りを
直視できるように、ハンマー頭部に窓等を設ければ良
い。請求項２および請求項３に記載の発明においては、
更に重りを中空部内に配置しなくても良い。例えば図５
に示すものは、請求項２に記載の発明に採用することの
できる衝撃感度測定部の一例である。この衝撃感度測定
部は、底面が正方形の四角柱状の本体２０と、本体内部
に配置される球状の重り８と、前記重りの直撃を受けて
発色する感圧紙７と、前記感圧紙７を固定するための固
定枠２１よりなる。前記本体２０は、一方の底面２２の
みが板状部材で形成されてなり、前記底面２２の外周の
辺以外の辺は線条部材で形成されてなる。底辺と底辺と
を結ぶ辺を形成する線条部材には、同じ高さに本体内部
に小突起を形成する屈曲部２３が形成される。前記重り
８はこの小突起によって本体の一端に係止されている。
前記本体の板状部材で形成される底面上には、固定枠２
１によって感圧紙７が固定されている。

【００４３】打撃を行なうことによって、係止されてい
た重り８が感圧紙７に向かって移動し、感圧紙７を直撃
する。感圧紙固定枠（図７に示した。）には中央部に貫
通孔２４を有し、重り８の感圧紙７への直撃を妨げな
い。

【００４４】このような衝撃感度測定部を、本体の感圧
紙を固定する側の底辺が打撃方向になるように装着す
る。

【００４５】以上に記述したようにこの発明の衝撃感度
測定ハンマーは、発明の効果を奏する限り、本実施例に
限定されるものではなく適宜設計変更を行なうことがで
きる

【００４６】。

【発明の効果】この発明の衝撃感度測定用ハンマーは小
型で携帯可能であるため、従来のように測定する場所が
装置を設置した試験室等に拘束されない。

【００４７】また、操作方法が極めて簡易であるので、
熟練者でなくても測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、請求項１に記載の発明の一実施例であ
る衝撃感度想定用ハンマーの説明図である。

【図２】図２は、請求項２に記載の発明の一実施例であ
る衝撃感度想定用ハンマーの説明図である。

【図３】図３は、本発明における感圧紙の使用前後の状
態および標準濃度色紙の例を示した図である。

【図４】図４は、請求項３に記載の発明の一実施例であ
る衝撃感度想定用ハンマーの説明図である。

【図５】図５は、請求項２に記載の発明における衝撃感
度測定部の他の一例を示した図である。

【図６】図６は、図５に示した衝撃感度測定部を上部よ
り見た上面図である。

【図７】図７は、図５に示した衝撃感度測定部における
感圧紙固定枠を示した図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柄の先端部に装着されたハンマー頭部に
   加速度計を設けてなることを特徴とする衝撃感度測定用
   ハンマー。
2. 【請求項２】 柄の先端部に装着されたハンマー頭部に
   衝撃感度測定部を設け、前記衝撃感度測定部は、打撃方
   向に対して直交する方向に配置された感圧紙と、ハンマ
   ー頭部で打撃したときに打撃方向に沿って前記感圧紙を
   直撃する重りとを備えてなることを特徴とする衝撃感度
   測定用ハンマー。
3. 【請求項３】 柄の先端部に装着されたハンマー頭部に
   衝撃感度測定部を設け、前記衝撃感度測定部は、ハンマ
   ー頭部で打撃したしたときに打撃方向に沿って移動する
   重りと、前記重りの移動方向とは反対方向に前記重りを
   付勢する付勢手段と、前記打撃によって移動した重りの
   位置を固定する固定手段と、打撃によって移動した重り
   の移動量を計測する手段とを備えてなることを特徴とす
   る衝撃感度測定用ハンマー。