JPS6094280A - 器具を取り付けたテストハンマ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、全体として″器具を取り付けたテストハン
マに関し、侍に、頭部組立体の衝′＠後のイ鼓動による
偽の電気信号やちょっとした不調を逝ける改良されたテ
ストハンマに関する。

試験対象物を刺戟する器具を取り何けたテストハンマは
これまでに開発されている。そのような従来のテストハ
ンマは頭部組立体、そねから延びているハンドル、及び
ハンドルの先４に取り付けられたつかむことができる握
りを言んでいる。頭部組立体＆Ｘ　’ｉ＊ｊ　’拳端片
と、その端片と他の質量体の間に予め負荷されて保持さ
れる１個又は俵数個のピエゾ゛成気結晶体とを會んでい
た。こうして、ノ・ンマが心象物に対して衝撃を与える
ようにされると、ピエゾ開気結晶体は備唯の力に比例す
る相似の電気信号を作り出す。ｆ米の握りは硬１蔓計で
測疋してショアＡスケールで約７８の硬度を葺する比蚊
的硬い弾性のある材料でできていた。

そのような従来のノ・ンマの詳細とその使用及び応用は
、代表的に１１尚又は俵数個の以下の従来技？１ｉｊ　
ｅ考文献に澹かれている：即ち廿と］鼓動（Ｓｏ聞ｄａ
ｎｄ　Ｖｉｂｒａｅｉｏｎ　）　１９７７年１１月号（
８−１１貞）のハルバーソンとブラウン著「構造的な周
波数招来結果の慟廣技術Ｊ、１９７８年８月及び２月号
試験（’Ｉｌ’ｅｓｔ　）のラリイ著「構造物の挙動の
試験Ｊ、ＰＣＢビエゾトロニクス会社のＲ，Ｌラリイ著
［エネルギ変換Ｊ（１９８１年）、ＰＣＢビエゾトロニ
クス会社の「長い棒に１＝３ける応力波」（Ｉｓ／７４
年）、１９６７年１２月号（５２−５６頁）ｆｄ気機Ｉ
ＪＩｌ＋設＃［４ｆ　（Ｅｌ　ｅ　Ｃｔｒ　Ｏｍｅ　Ｃ
ｈａｎ　ｌ　ＣａｌＩＪｅ８ｉｇｎ　）の［ピエゾ眠気
の相似］である。

しかしながら、ｌ＃？ｌｆや意見によると、それら罠よ
ってｆ＠られたデータ（工１固人１固人によって変る特
定操作者の熟は化に大き゛く依存しているので、そのよ
うｌ工従来の器具を取りはけたテストノ・ンマ（・工そ
の応用と使用が成る程度制限を受けた。その操作者の手
と腕が屡々事実上ハフマ構逍の部分となり、余分の賀遺
、１ｔｂｊｌｌさ及び緩淘を招いた。時々、この事は頭
部組立体の１ホＪ軍後の撮動を頻め、そして簾々発生し
た電気・１８号の偽の動揺を生じ、その動揺が信号のイ
旬撃力に比汐ｌすることを破壊した。

成る時は、そのようなハンマの動的挙動は、対象物に対
して望ましくない「二皿打塙」を起し、電気信号に対応
する動揺を作った。又試験結果に現れるハンマ溝」Ａの
共鳴は、薫々試５族される対象物の動的挙動とｌ…違え
られた。

この発明をよ試験対象物を刺戟するのに使うために改良
された器具ン取り何けたテストハンマをイイし、そのハ
ンマＱまそこで１下られたＩ電気信号が実質的にＩ＃↓
に力に比ｔｌｌ　（、、特厘の１栗作者の技術や熟練度
にぺ存しンよいようにδ生豆に「調整」される。

改良されたテストハンマは広く淘＄端片をイイし且つ幻
嫁吻と端片との間の側壜力を感知して、そり感加力を比
列した電気信号に菱侯するように操１乍的になっている
エネル・ビ変ｍ器を仔する頭ｆｆｌ３組立捧を冴む；即
ら頭部組立体に連接し、甜立体から姑ひているハンドル
と、頭部組立体から間隔を置いた泣貢にハフ［Ｓルの一
部分を曲んでいるクッションのついた握りとである。こ
の掘りはショアハスケールで６０を越えない硬度を持つ
＠科かも選ばれる。ハンドルと頭部組立体の寸法と割合
は、ハンドルと握りを組合せた買嘆に対する頭部組立体
の全買猷の割合を調整することによって、）＼ンマの板
切の直動ｉｆｊ　＠の態様が、ｌ＃Ｔ字の方向とハンド
ルの軸の乎商内で、対象物に対して悔“膠を与えた後に
頭部組立体にはソ近く、握りが保持されている方法とは
関係ｌよく立置しているので、頭部組立体の１＃璃後の
振動Ｖこよる偽の電気信号の発生が本質的に避けられる
ようになっている。

従って、この発明の全体的な目的は対象物を倣動させる
ように刺戟する改良された器具を取り付けたテストノ・
ンマを提供することである。

油の目的は頭部組立体の１！ｌＩＪ撃後の振動を取手に
する改良されたテストハンマで、それケ使うと特定の操
作者の熟線化に＋ｔ−＜　イ’ｒ　Ｌ　７エいですみ、
且つ自動抽圧かできるテストハンマ乞虎洪することであ
る。

之等及び１山の目的と４り点はこれかり酋かれる明細１
−１区間及び９ヶ、／ｌ’　、請求の範囲かし明らかに
なる。

最初に諒解４４↓項どして、要素、部分或いは表面は、
この詳利１　ｆｉ己述が連続した部分の全６己述明細書
によって史に６己述され説明されるように、同様の参照
番号は数個の図面の図喬を一員して同じ構造要素、部分
或いに表面を同−睨するように意図している。他に指示
かなけれは、図面は（例えば斜線、データ、図表、グジ
ン、寸法、副台１工ど）明細筈と一緒に６・たむように
な・つてＪ６す、６５　Ｕ、ｓ、ｃ１１２草で要求され
る週り、この発明の全体の「誓かれた記述」の一部とし
て月イ１〈されるべぎである。以下の記述に用いも７’
Ｌるように、１′左刀に」と［−５刀に」という酊葉は
待＞Ｅの図面形状か読者ｔこ面している通りの指示構造
の方間を指して２す、「内力へ」と１外力へ」というぎ
葉は媚Ｊ心にメ１する次面の方向を４旨している。

第１図から第４図には、試験対象物（図不せず〕な振動
を起すようにψ１ｊ戦するのに使用するために、最初に
選んだ実Ａ悪様が全体として２０で示される改良された
器具を取り何けたテストノ・／マがこの発明とじで７Ｊ
ｅさ７してい心。ナストノ１ンマ２０は広く一首上のｖ
Ｊ４都組立坏と、頭部組立体かつ半丁している圭直方向
に長いハンドル２２と、ノｈノドルのド都嫌端に取り何
けられたクッションのある握り２３とを冨′ひとして示
されでいる。

唄郡、阻立体は軸Ｘ−Ｘに７ｅつ−（水平方向に艮くな
っているのが示され、典型的に断面構造のものである。

特別に、鎖部組立体は、（第１図及び第２図の左から右
へ）備畢端片２４、力ｆ換器２５、本体２６及びＡ整質
量体２８を含む。仮想線で全体として２９に示しである
任意の加速度計は調整質量体に軸方向に取り付けられ、
そこから右方へ延びている。加速度計２９は力変換器に
よって作られた′電気イぎ号を抽圧するのに使う。

袖正形ｊａ’ｌ：記述するのに使う図面に描かれている
が、後段に示す加速度計の存在はハンマ組立体２０の構
造と操作とは別に補助的である。ぎい変えると、力変換
ｄＪがｆ＋ｔｉ正された後でｖｎ速度計２９は全く取り
除かれる。

次に第２図と第６図に１６いて、１絢車端片２４は特別
に形成された固体苔属本体３０、・インサート３１及び
ビニールキャップ３２を言むように示されている。この
本体は環状の垂直な右側の面３３を有し、左側の面は左
側に而している環状垂直表面３４と、左１１（ｕに外側
に団いたフラスコ型円錐表面３５とを何し、外側に面し
た円、部外表面゛３６は表面３３．３５の縁端に接続し
ている。８６図に最もよ（示すように、連続して形成さ
れ外側にねじが切っである軸３８が右側面３３から右方
へ延びている。左に而している表面３４から端片の中へ
凹みが軸方向に入っている。この凹みは表面３４から右
方へ延びている内側に面した円筒表面３９と左側に而し
℃いる円形垂直底表面４０とで限られている。端片イン
テート３１は水平方向に長いはｙ円筒形固体部材として
示されている。インサートの右縁端部分は本体凹４で受
けられている。インサートの他の部分は端片表面３４の
左方へ延びている。通盾インテートは圧入或いは適当な
接涜剤で端片本体の凹みに保持される。関係事物の周波
数の範囲によって、端片イン丈−トは代表としてゴム（
軟い）、プラスチック（中間）又は′Ｎ４（硬い）で成
形される。キャップ３２を工戊分カップ状の部材で、イ
ンｔ−トの左側の露出した部分を保睡するようにＢ＼つ
ている。こうして操作者は望ましい硬度のインサートを
持つ備９＄端片２４’ａ’力変喚器２５に直ぐ取り付け
られる。もし啼片と試験対象物との同の接触か軸方向な
らば、対象物によって端片に与えられる全衝撃力は力変
換器に伝達される。

第６図にＨいて、力変換器２５は、３ｆｆｌｌの部分本
体と、テンドウィッチ状に挾まれた遊惰４２のある一対
の環状円板形ピエゾ心気板４１，４１で望ましくは石英
結晶体とを言むように示されている。変換器本体は左部
４３、右部４４及び外側部４５を含む。左＠は特殊な形
状をした部材で、それぞれ環状型１α左及び右面４６．
４８と、内側にねじを切った貝〕出穴４９と外衣面とを
有する。その外表面は（第６図で左から右へ）左面４６
から右方へ延ひていて外側に而している円筒表面５０と
、左側に而している環状垂直表面５１と、外側に面して
いる円内−ｆｉ　＋０＋　５２と、右側に而している環
状型ｌｆＬ衣血５３と、外１１＋ＩＩ　Ｋ而している円
筒表面５４と、左方の外側に而しているフラスコ形円錐
表面５５と、右方に続いていて右向４８と結合する外側
に面している内向表面５６とを言む。１＃単端片２４の
ｌｌｌ１ｌ１３８は左都へ４９の左縁端部分にはめ合っ
ていて、＃基端片表面３３が左部面４６と＠接するよ５
になっている。

本体右部４４はもう一つの特殊な形状をした部材で、環
状垂直圧及び右面５８．５９と外側の表面で限られてＳ
す、外側の表面は（第６図の左から石へ）左面５８から
右方へ延びていて外側に面している円筒表面６０と、左
方に面し゛〔いる環状垂直表面６１と、外側に面してい
る円筒表面６２と、右方に面している環状垂直表面６３
と、右方に接続していて石［ｆｉ５９と納会する外側に
面している円筒表面６４とを含む。連続して成形された
外聞にねじを切った軸６５．６６が左方及び右方へそれ
ぞれ右部の面５８．ｓｓから延びている。

左ｑ！１ＩＩ６５は左都尺４９の右縁端部分に（工めあ
っている。凹みがｌ１ｌＩＩ＋６６の先端から本体右部
の中に左方へ姑ひている。特屋的にこの凹みは内側に面
している円筒表面６１と右方に而している円形垂直底表
面６８とによって限られている。通路６９は電倹４２か
らの亀−の通路を供給するために底表面６８と左側の而
５８を連絡する。こりよ５にして、変換器本体の布部は
、結晶体−電極−結晶体め負荷をかけられるように、左
部の中へねじ込まれる。

本体外ｌ１ｌｌｌ都４５は本体左部及び右部を連接１−
る管状部材である。外側部４５は内側に面している円筒
内表面γθを佇するとして示されている。外１ｌｌｌｌ
都の左嫌瑞部分は環状角の切欠きをりし、その中に左部
の表面５２．５３の１川の縁が受け止められている。外
側部は外向の大月表面ｔ１を何し、適当な回転工具（図
示せず）によって掴み回転するのに１更利になっている
。ピエゾ幅差結晶体が望ましい程度まで予め負荷をかけ
られたら（即ち本体表ｕ１ｏ４８．５８の間が１１１１
１１方向に圧縮されたら）、外側部４５は、２ノ＜され
“（いるよ５に本体の圧及び布部に過当にｍ歳して、変
換器組立体の意図しない分離が生じないよ５にする。ｅ
縁された導体１２は゛成極４２に連接さ才１１）Ｉｎ路
６９、右−ｊ凹み及び凹みの開口を笛刺し−〔いるエポ
キシ性１３を通り抜けている。中でもＩＡＯＦ３ＦＥＴ
絶縁増巾器７４は１１列に導体γ２と連接され、結晶体
からの信号を市跋の信号処理器具又は表示器具に通合さ
せる。

第２図に１６いて、頭部組立本体２６はそれぞれ環状左
面及び右面γ５，１６とその間に延在する、外側に面し
た同前表面γ８とをＨする固体部材であるとして示され
ている。１凹みγ９は、ハンドルの形と４１１１児する
形状をした断面形を有し、本体の下側から本体の中へ半
径方向に上方へ延びている。タップをたてた凹み８０か
本体の左面１５から右方へ延び凹みγ９と連絡している
。凹み８０は、ｆ換器右面５９が本体左（２）１５と隣
接するように斐換器軸６Ｇのねじによる差し込みを受け
るようになっている。Ｈタッゾ凹−Ｉ、Ｌ８１＆工右面
γ６から本体２６の中へ左方へ延びている。

Ａ整賀賞体２８の密度、寸法及び割合は、ハンドル―ａ
ｙ−ｙの左側の頭Ｓ組立体質量体の部分が州都右側の頭
部組立体本体の部分とはゾ等しく釣合いがとれ℃いるよ
うな１さのものである。勿調後者の部分は、結晶体４１
．４１によって発生する信号を抽圧するのに使うだけで
、後で頭部組立体から取り外す加速度計２９の質量は除
（。調整質量体は、環状垂直圧及び右の面それぞれ８２
゜８３と、日向外表面８４と、タッグを立てた通し八８
５とを何する円板状要素であるとして示されている。調
整質４体は増刊は殖込ボルト８６によって頭部組立体本
体２６に取り付けられ、調整質量体の左面８２は本体右
曲１６に隣接する。

ハンドル２２はＵ状部材で、軸ｙ−Ｙに沿って垂直に長
くなっているとして示されている。ハンドルの上部縁端
部分８８は本体凹み７９に受け止められ、一方ハンドル
の釣合いは頭部組立体本体２６から離れて姑ひている。

ハンドルｍｙ−ｙは鉛直だから顔部組立体’Ｉｌｌ　ｘ
　−ｘに垂直、即ち法祿方向であるとして示され℃いる
が、この事は決定的又は不変なことではな（，２寺２軸
間の角度は変ってもよい。第４図でよく分るように、ハ
ンドルにはソ矩形萌面をしていて、角は面取ジし又ある
。ハンドルの長い力のｍＪｄｒｊ８９．８９はに！Ａｓ
組立体軸Ｘ−Ｘをまたぐ平面に配置され、−力短い方の
側面９０．９０は軸Ｘ−Ｘに父差する平面内にある。第
２図に成もよく示しておるように、ハンドル２２は軸方
向の垂直な通し穴９１を有する。

水−芒′に９２はハンドル上郡脈喘部分に前表面９０か
ら垂直穴９１に父差するようにＶリルで開けである。ハ
ンマをＩ＋’、［１み立℃る時は、尺９２は本体凹み８
０と通じて、力変換器から出ている導体１２が穴８０．
９２．及び９１を通って中尺ハンドル内にかくされるよ
うＫする。軸方向の凹４９３は面９４の下／Ｊ［・らハ
ンドルの中へ上向きに延びていて、フラジを立てた通し
穴９６を何する管状スリーブ９５をツｉｆｔ人するよ５
になっている。外政が取付は慎込ボルトに似ている眠気
継手９８は、スリーブ尺９６０下嫌Ｖ一部分に上向きに
ねじ込まれ、導体γ２と通合するように４接される。こ
りよ５にして、過当な連接ケーブル（図小せず）は、ハ
ンマに直ぐに取り外せるように連結され、導体１２内の
信号を他の構造物（図ηくせＪ゛）に伝える。

成る場合には、ハンドル２２は比較的軽層の材料、バル
サウッド（密度か、ｆ−＋［Ｊ、１２０〜ｔ１．２０　
（ｌν〕（７，５〜１２．５　ｔｂＳ／ｆＬ３）　ｌ又
はグラファイトファイバエボギシ材料（耐度が約１．２
８２〜１．６０２５７／Ｃｌ５（８０〜ＩＬＩＯｊｂｓ
／ｆｔ”）１０ノような材料かし成形される。之等の１
りｌｌは説明に）閏ぎな（・、というのは、重要でルフ
ると思われること（工、十゛ｉ己に論議するように、〕
〕＼ンールと握υσ）、Ｉ且み合せブこ質量に比例した
頭部組立体の全室１周り合だ力）りである。

握り２３は、頭ｂ１３組立体から間隔装置（・た位置に
ハンドルの下縁端部分を囲んで０るとして示されている
。握りの外衣１川＆工、９９で谷々示さ、１また複数個
のリブをイイしているとして示され、操１乍者の手で握
り易いよ５にしである。傭ｖ＋：ｃショアＡスケールで
６０馨越え１工い硬さを待つネオグレンコムノような、
邦目的クッションのある材料でＩＪ形する。握りは「非
常に恢（・Ｊ（つまりショアＡスケールで５〜１５内の
イＩｉＩ！さ、望ましく＆工約１０）、「軟い」（つま
シショ７Ａスケールで２５〜６４内の硬さ、望ましくは
約３（Ｊ、）、ｒ中程１隻」　（つまりンヨアＡスケー
ルで６４〜４４内の硬さ、望ましくは約６９）、又はＦ
中の上程度」　（つまりショアＡスケールで５０〜６０
の硬さ、望ましくは約５５）の硬さの材料から成形し℃
もよい。

ハンマ２０は第１図に示すように組み立てられる。操作
者はクッションのついた握りをｊ屋り、試験される対象
物に対し１ｆＥＪｌ端片２４を軽く叩き当てる。対象物
に対するノーンマの衝撃は端片に力を与え、その力は結
晶体に伝えられる。このような圧縮が更に強くなるとピ
エゾ゛電気結晶体が＃撃力〜に比例した相似の゛電気信
号を発生する。この信号はケーブル継手９８の所で離れ
ていく。

信号を抽圧するために、加速度計は随時調整質縦体に取
り付け、ハンマの端片は再び対象物に１＃Ｊ軍を与える
ようにする。加速度計は本体と験震質繍体の間に予め負
荷が与えられて圧縮されたもつ一組のピエゾ電気結晶体
を持っている。加速度計昏工頴部組立体に淑り何けられ
てい金ので、力変換器が経験するのと同一の衝撃力によ
って生ずる加速度に従う。一度これが分れは、力変換器
の感度（工直ぐに抽圧されるー。それ故に、加４度訂は
再補正が必要になるまでは改良されたハンマかも織り外
される。この自動補正技術はハンマ構造を「調整するこ
と」によって可能となる。その構造は頭部組立体をハン
ドルと握りから、又操作者の手かゝも効果的に絶縁する
。

１′　改良されたテストハンマの第２の実施態様は全体
として第５図乃至第７図に１００と指示しである。第１
の実施態様は伺華力を比例した直気信号に変換するのに
力変換器（例えば２５）を使用したが、この第２０′央
流態様は〃０速度訂を感知してに換する要素として使用
ゴーる。この第２の実施態様の４ｓ造の大部分は以上に
述べたものに対応するので、以下の［ｉ己述は浅分６Ｃ
晒されている。

第５図乃至第７図に示１−ように、デストノ飄ンマ１０
０は、（ムかも右へ）備ボ端片１ｕ１、調整買緘体１０
２、その調脩簀ｉ蚊体を本体１０４に連接する取付植込
ボルト１０３、及び全体として１０５で指７］りされて
カップ状のカバー１０６に邑まれで保護されている加速
度Ｂ↑を何する頭部組立体と、頭部組立体から延びてい
るハンドル１０８と、頭部組立体から間隔を置いた位置
のハンドルの下縁４部分を囲んでいるクッションのある
握り１０９とを含むとして示されている。

第７図に最もよく示されるように、頭部組立本体１０４
は環状垂直石面１１０を有し、その右向は加速度計り基
盤として機能する。加速度計は間に金属の電極１１２が
ある２個のピエゾ電気結晶体１１１．１１Ｌ　望ましく
　＆￥、史に石英を富む。

結晶体の各々は環状の円板のような要素である。

結晶体−電極−結晶体の組立体は、予め負荷を与えられ
た植込ボルト１１４で基盤と験農買置体とを保合するこ
とにより、表面１１０と験腰質臘体１１３の面接する表
面との１ｆＪＪに圧縮される。こりよ５にしてハンマの
端片が対家物例偵Ｉ８を与えるようにすると、結晶体は
更に圧縮され、感知した加速度に比例する電気信号を発
生１−会。ニュートンの第２法則に従って、力は負債と
７ＪＩ］速ノ斐の横に那しい（即ちＦ　＝　ｍａ　）。

従って加速度は、−足の質量に対しては力に比例する。

こうして、この感知された加速度と塘都組立体質麓の積
は宵添力である。勿論信号は刀を直桜示すように抽圧す
る。

次に操作について述べると、前に注記したように、衝撃
端片は特定の適用によつ℃交換できるようになっている
。望ましいイ使さを持つノ貞当な両市端片を関係事物の
周波数範囲によって選走する。

第８図は硬いインサート（例えば鋼）、中間のもの（例
えはプラスチック）及び軟いもの（例えはゴム）を有す
る冑唯端Ｈに対する力（縦１坐標）対峙１ｊＪ（ｔＡＩ
坐砿）のグラフである。このようにｆ使い端片を侍つイ
ン丈−トは取も短いパルスｒｌ〕の時間経過波形を作り
、軟いＩｌｌ”１１ｉ片を持つインサートは最も長い波
形を作る。

第９図に示すように、そのような力の信号が周波数に対
して処ノ」されて表示される時を工、向学は周波数の範
囲にわたりはソー矩の力で対象物を刺戟することが分る
。第２図は又、周波数の範囲が硬いインサートにはＪｉ
ｔ大で、軟いイン丈−トには最小であることを示してい
る。勿市中間の硬さのインサートの周波数範囲は之寺二
つの最大と最小の中間である。

第１０図は、第９図に示した硬い端片に対する力（縦座
標）対周波数（横座標）曲線の部分拡大図である。第１
０図で、この発明による改良の「調整された」ハンマの
動作は「調整されない」従来のハンマの動作の上に表示
される。この技術分野での当業者は、之等の動作曲線の
図示された部分が互に図示の明瞭さに対して上と下に表
示され、指示された力の直接の測定として表示されるの
ではないと認識している。換言すれば、従来のハンマの
対応する部分は、改良の「調整されたＪハンマの動作か
ら離して目視で比較するようにというだけのために下に
ずらされて検討される。第１０図の重要さは、従来のハ
ンマ曲線は各種の共鳴ピークとその他の異状があるのに
、改良ハンマの曲線はピークがなくて円滑で連続的なこ
とである。従来のハンマのそのような偽の異状とピーク
は自然共鳴周波数での頭部組立体の後衝撃振動によって
生ずると考えられる。力と加速度は直接関係するから（
即ちＦ＝ｍａ）、従来の頭部組立体の後衝撃振動は感知
して変換する要素に各種の加速度を生じ、その要素がノ
頗に丙の力の信号を作ったのである。

清報や意見に基づくと、従来のハンマにＳける共鳴ピー
ク、反共鳴の谷、及び異状の源泉は頭部組立体の後１１
１ｉＪ撃の倣動であった。しかしなかもそのような偽の
信号の大きさはそれぞれの操作者によって変るように思
われた。経験的知識で、この相違は結局少くとも部分的
に、ハンドルの握りに２ける操作者の掴４の強さによる
と現在は考えられている。ある操作者は、握り？余りに
強く掴み、そのような剛さが効果的に手と場合によって
は腕を実際にハンドル自冴の延長となるようにした。

他の操作者は握りを緩くｊ國み、それでハフ「ルがイ＃
撃の後で振動する宗ｄｒな自由を与えた。このことの重
要な点を工、そのよつな従来リハフマの正確さＱ工、竹
矩操作者の熱線度に非常に依存していることである。

この発明のねらいは、テストハンマの構逍乞ＩＡ整し℃
」ハンマの少を工くとも最初のｌＩ！動の共１膳悪様の
結節が偵Ｉ軍の方向とハンドル軸の平面内で（即ちｓｘ
　−ｘとｙ−ｙを倉む平面内で）対象物に＃挙を与えた
後で、握りが保持される方法とは本質的に関係しない方
法で、頭部組立体にはｙ近接する位置に米るようにする
ことである。第２の共ｌＩｌ！帳様も又頭部組立体の近
接に位置がくることか望ましい°。頂部に近接して位置
したこれ又はこれらの結節て、頭部組立体は本質的にこ
れ又はこれらの共鳴周波数で振動せず、従って頑ｍ組立
体の後衝撃の振動による両の信号は発生しない。

このように、「調整」は本質的に態様形状の蜆何学的寸
法乞夏化させて、頭部組立体の後衝撃振動を減少するこ
とを含んでいる。こうして、発生した一気信号は操作者
のづ國４の価さに依存しない。

同ＱＫ、広い総１ｍのハンマティズを角することが望ま
れる。小さい叩辣ハンマは小さい敵細な部品を試験する
のに使わｉｔｌ　大鉄槌ハンマは槁その他のような太（
＃瑣物を試験するのに使われる。夷験上ノテータに基づ
き、改良されたハンマは、ハンドルと握りの組合せた負
数に対する全頭部賀瀘の割合ケ変えることにより、且つ
ハンドルに余分の自由を与えて１藺事後にｍ　＃ｒさせ
そしである程度の撮動緩和を与える改良握り材料を使用
することにより「調整される」。前記の実験的データは
第１１図に示される。

出願人のｎル受入であるニューヨーク、デビューのＰＣ
Ｂビエデトロエックスイ土か１乍った一連のに米のテス
トハンマはＪｌｆ々の１１」対重な質樋割会があった。

しかしＪｎ　！、＋　４１科は１吹くでショアＡスケー
ルで約７９の映さがあった。２弄従来のテストノ・ンマ
はどれも、握りが保持される方法に完全に間流しないよ
５に「調整された」ものは一つもなかった。

出願人は、すｉＪに２０と１００で示したような器具を
に４ｙ、９１寸けたテストハンマは、待ボの操作首の熟
線化から本質的に関係がないように「調整される」こと
を見出した。部分った辿り、ノーンマは、通りの材料の
硬さ又（工恢かさを変えることにより、且つハンドルと
握りの組合せた′Ｎ遺に対する頭部組立体の全賀滑の割
合が少くとも１．０であるようにハンマの構造を変える
ことにより「調整されるｊ０特足のハンドルの買４　＆
エノ・ンｒル喀面形状と長さト同４Ｍにハンドルが作ら
れている桐材の′と度の関数である。２弄の決定的な制
限（即ち握り材料と質徴割合）の実現は異なる物理的寸
法と割合にもｆりらず、多！貞のテストノ・ンマのｒ漬
を緒て一貝して［調整」できるようにした。ＩＩｊ４都
組立棒組立体は適当な寸法と止さの１）固又は偵数個の
「調整」１Ｋ　ｍを加えることによって変えることがで
きる。

パル丈つッド或いはグラファイトファイバーとエポキシ
で成形されているような１ｆｆｉ　磁のハンドルが小さ
いハンマに使われる。比較的ｙ；ｃ　＊　ｉ！割合がど
うあれ、従来リハンマの場合のように、握りか硬い桐材
（つまりショアＡスケールで約６Ｕ以上の硬さかある）
で成形されているならシ」１、ノｈンマは目ＩＩ以って
「調整して」保作哲の握りの側さと特定の熟線化にはＮ
調像かないよ５にはできないということが、第１１図に
示す通り出願人の実験的１１゜経験である。１ｍ方、も
し相対的な貝量比か約１．０以下なうば、たとえより軟
い、ｇ４ジ材料が使用されても、ハンマは他に関係な（
「調整する」ことはできない。しかしより憤い塵ジ材叫
で質繍比が１．０より太きいと、出願人の経験的なデー
タと製−ａ経験は、ハンマが前爪って「調整される」こ
とを示している。現在では、出願人はこの相対的な質癒
比の上限については分らない。このようにして、ハンマ
が「調整される」かされないかということは、多分曲の
ものはさし置いて両方の変数に依存する。

この発明＆工多くの変史力）なされることを目。＠んで
いる。り１１えば、各棟の構成部品は望みによって部分
的構造にもなるし、連続したものに成形することもでき
る。各錘の構造材料が予ぎできる結果で変えられる。平
価のために適当な寸法か選はれた特足桐材の密度の一関
数である。多くの異なる月科か、全没ｄｌ漂蘭と矛ｌα
しないでノンドルとして使用するのに■してい金。６英
が好ましいピエゾ眠気口桝であ◇−力、曲のピエゾ電気
材料もその代りに使われる。ル実、斐庚滞は感知して変
換する僚構として必ずしもピエゾ電気材料馨便う必要は
ない。１り卵質遺体は頭部組立体に直ちに付は加えられ
、そし又又は望むなりは、付加緩衝物かハンドル又は備
りに加えられる。それで、改良されたテストハンマの２
つのこ＼に選んだ実施態様が示され述べられ、そしてぞ
の戊つかの変形が綱せられたが、当業者は直ちに１１■
記の特許請求の範囲によって足底され、区別された発明
のｆ＋ｆ神がら離れることなしに谷速のｉｆｆ　）ＪＪ
　Ｏ）変更や変形がなされることを認舷するであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は力変換器を使用する改良されたテストハンマの
１則血立面図で、変換器で発生する信号のＮｉｌ止に丈
うため頭部組立体に戚り付けである任意の）ＪＤ速度ぎ
士（１反想巌で示す）も承り一０第２図は第１図の部分
切断図でハンドル、迩り及び頭部組立体の部分が垂１負
〜Ｔ而で示され、１鳥舗喘片、変換器及び加速度計か立
面図で示される。 第６図は第１図及び第２図で示した淘堪端片と力変１！
ｊ！！器の拡大した部分垂＋ｉ　１７面図。 第４図は全体として第１図の４−４．鍜で切ったハンド
ルの部分水平断面図。 第５図は改良されたテストハンマの他の形式の則面豆面
図で、この実施、１原様は加速度計を力感知要素として
使用している。 第６図は第５図の垂Ｉｆｉ　＋＋ｉｔ面図で、各種構成
部品が切断してＭ、に１糸合した１力係を示すか、１＃
＊端片は立面図でノｒｌｉ　′Ｊ４１．ている。 第７図はＭ置部１，１ｉ立体の拡大した部分垂直断面図
。 第８図は６閾の異る端片の備舗力対時間のグラフである
。 第９図は第８図に描写した６１固の端片の＋＃＄力対周
波数のグラフである。 第１０図ｆ工第シ図に７］＜シたグラフの一部の淘華刀
対周波数の拡大グラフで、「副線さｒｔだ」ノ・ンマと
従来技術のハンマの動作を比軟している。 第１１図ｔエハンドルと握りのｆＪｉけせた値数に対す
る全頭部質噴の割合対握り材料の硬さの図で、いろいろ
の点で異る＋ノＡり桐材と異／：Ｉ割合の持味な組合せ
と、邦りか保持される方法に関係しないことに関して結
合の結果のハンマか調整されてないが、ぎりぎりにＡ歪
さすしているか、又は完全に調整されているかを弓くし
でいる。 ２０・・・テストハンマ、２１川頭部組立体、２２・・
・ハント９ル、２３・・・握り、２４・・・１的撃喘片
、２５・・・力夏侯器、２Ｇ・・・本体、２８・・・調
・岐質φ体、２９・・・〃ｕ速度計、３０・・・鉱柄本
体、３２・・・ビニールキャップ、４１・・・ピエゾ蹴
気結晶体、４２・・・′亀イ参、１２・・・導体、７４
・・・瑠巾器、１０ｕ・・・テストハンマ、１０１・・
・端−片、１０２・・・ＩＡ整買遺体、１υ３・・・漬
込ボルト、１０４・・・本体、１０５・・・加ｎ度ｔ、
１０６・・・カバー、１０８・・・ハ／−ル、１１３９
・・・握り、１１１・・・ピエゾ亀λ〜結晶体、１１２
・・・亀惨、１１３・・・峡嶌賞通体。 代理人　浅　村　皓 Ｆｉｇ、　ｔｏ。 Ｆｉｇ、　Ｉｆ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋１１　試験対象物を刺戟するのに使用する器具を取り
   付けたテストハンマにＪ６いて、衝撃端片を有し且つＩ
   ＴＪ記端片と６ｉＪ記対象物の間の１＃軍力を感仰して
   その力を比例する電気信号に変侯するように作動的に配
   備された変換器を仔する頭部組立体と、＃組頭部組立体
   に連接されそこから延びている長形のハンドルと、ｒｔ
   ｉＪ記頭部組頭部組立体隔を置いた位置で…［己ハンド
   ルの一部分を囲んでいるクッションのある彌りとをイ１
   し、前記頭部組立体Ｘハンドル及び握りの寸法と削合は
   、前記ハンマの最初の直動共鳴態様の結節がＭｊＪ記対
   象物に衝撃を与えた後に１１１ｉＪ　撃の方向とハンド
   ル軸の平面内で、前記頭部組立体にはｙ近接して、前記
   握りが保持される方法には本質的に関係しないような位
   置にくるようにされ、それによって、前記頭部組立体の
   後備撃振動による偽り電気信号の発生が本質的に避けら
   れるようになっていることを特徴とする器具をＪ４１２
   シ付けたテストハンマ。 （２）前記ハンドルは密度が約０．１２０〜０．２００
   ｇ／ｃｍ３（７，５〜１２．５　ｔｂｓ／ｆｔ３）　テ
   アル材料”Ｑ成形されている特許請求の範囲第１項記載
   の器具を取り何けたテストハンマ。 （３）前記ハンドルはパル丈つッｒで成形されている特
   許請求の範囲第２項記載の器具を取り何けたテストハン
   マ。 （４）　前記ハンｈ’Ａ／はグランアイトファイバー材
   料で成形されている特許請求の範囲第１項記載の器具を
   嵌り付けたテストハンマ。 （５）　前記ハンドルは中空である特許請求の範囲第４
   項記載の器具を取り付けたテストハンマ。 （６）試験対象物を刺戟するのに使用する器具を摩り４
   ツけたテストハンマに１６いて、衝撃端片を仔し且つ前
   記対象物と前記端片の間の衝撃力を比例する電気信号に
   変換するように作動的に配備されたｆ換器を仔する頭部
   組立体と、前記頭部組立体に連接されそこから蝙びてい
   る長形のハフ１ルと、前記頭部組立体から間隔を置いた
   位置で前記ハフげルの一部分を囲んでいるクッションの
   ある握りとをＨし、前記握フは操作者によってノ國むの
   ＫＡした外表面を付し且つショアＡスケールで６０を越
   えない硬さの材料で成形されて１６り、前記ハンドルの
   材料と寸法および割合は、前記頭部組立体の全質緘のＭ
   ｆＪ記ハンドル２よび握りの質量に対する割合が少くと
   も１６υで、＃記ハフマの厳初の直動共鳴態様の結節が
   ＩＭＪ記対象物に南堆を与えた後に衝撃の方向とハンド
   ル軸の平面内で、前記頭部組立体にはソ近接して、’　
   ｍ配備りが床持される方法には本質的に関係しないよう
   な位置にくるようにされ、それによって前Ｍｒ２頭部組
   立体の後備窄振動による為の゛電気イぼ号の発生が本質
   的に避けられるようになっていることを待機とする器具
   を取り付けたテストハンマ。 ＋７１　前記偏りはショアＡスケールで５０〜６０の硬
   さの材料で成形されている′＃許請求の範囲第６項記載
   の器具を取り付けたテストノ・ンマ。 （８）　前記握りはショアＡスケールで約５５の硬さの
   材料で成形されている特許請求の範囲第７項記載の器具
   を取り付けたテストハンマ。 （９）　前記握りはショアＡスケールで６４〜４４の硬
   さの材料で成形されている特許請求の範囲第６項記載の
   器具を取り付けたテストハンマ。 ｌＩリ　前記握りはショアＡスケールで約３９の硬さの
   桐材で成形されている特許請求の範囲第９項記ｌ曵の器
   具を取り付けたテストハンマ。 １１１　前記握りはショアＡスケールで２５〜６４の硬
   さの材料で成形されている特許請求の範囲第６項記載の
   器具を増シ付けたテストハンマ。 ｕ２１　前記握りはショアＡスケールで約３０の硬さの
   材料で成形されている特許請求の範囲第１１項８１載の
   器具を取り付けたテストハンマ。 （１３１＠ｉｉ己傭り（エショアＡスケールで５〜１５
   の硬さの材料で成形されている特許請求の範囲第６項記
   載の器具を取り何けたテストハンマ。 ＋１４）　前記握りはショアＡスケールで約１０の硬さ
   の材料で成形されている特許請求の範囲第１６項記載の
   器具を取り何けたテストハンマ。 （Ｉｓ　前記ハンドルは約肌１２０〜０．２００．９／
   Ｃ：ｍ３（７，５〜１２．５１ｂｓ／ｒｔ、３）の密度
   の材料で成形されている特許請求の１ｌｉｌｉ囲第６項
   記載の器具を取り何けたテストノ・ンマ。 １１６１　ＭＩＪｔ２　ハフドルはバルサウッドで成形
   されている特許請求の範囲ｆＪ１５項記載の器具を取り
   付けたテストハンマ。 （１７）　前記ハンドルはグラファイトファイバ材料で
   成形されている’Ｉｆ許請求の範囲第６項記載のｇＷ具
   を取り付けたテストハンマ。 １片　ｉ］ｆｆ記ハンドルは中空である特許請求の馳四
   第１７項記載の器具を取り１寸けたテストノ・ンマ。 ｕｔ　前記ハフ１ルは約１．２８２〜１．６０２１／Ｃ
   ｍ３（８１１〜ｉ　０　Ｑ　ｔｂｓ／ｆｔ３）の密度の
   材料で成形さ”　れている特許請求の１ｔＵ７Ｊｌ；Ｊ
   ’４１６項記載の器具を依り何けたテストハンマ。