JPS61277033A - 落下式衝撃試験機 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、被試験体を載置したテーブルを自然落下あ
るいは加速落下させ、衝撃吸収体を介してベッドに衝突
させて試験体に衝撃を与える落下式衝撃試験機に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第６図は１例えば特公昭４４−３１０８９号公報に示さ
れた従来の落下式衝撃試験機における試験体のリバウン
ド防止装置を示す部分断面図であり図において、（２）
はテーブル、（３）はこのテーブル（２）の下面に取付
けた衝撃吸収体、（４）はテーブル（２）に着脱自在に
連結されたチャック、（５）４４チヤツク（０に一端が
固定されたワイヤロープ、（１８）は上記テーブル（２
）の一部に配設されたガイド、（１９）はガイド（１８
）に上下に摺動自在に装着されたおもり、（２０）はガ
イド（１８）のフランジ（１８ａ）とおもり（１９）間
に張設したばね、、（２１）はテーブル（２）に固設さ
れているシリンダー、（２２）はこのシリンダー（２１
）内で進退移動する摺動子、（２３）は摺動子（２２）
を押進しているコイルばね、（２４）は摺動子（２２）
が噛合する係止体で、この係止体（２４）は試験機の固
定部に配設されている。ここで、上記おもり（１９）の
突部（１９ａ）が摺動子（２２）の溝部（２２ａ）に係
合して摺動子（２２）をロックしている。　　　−次に
動作について説明する。まず、衝撃試験を行なう被試験
体（図示せず）をテーブル（２）上に載置し、チャック
（４）、ワイヤローブ（５）を経由して試験機上部のホ
イスト等の吊上げ装置によりテーブル（２）を所定高に
引上げたのち、チャック（４）を開放してテーブル（２
）を落下させる。これによりテーブル（２）は吸収体（
３）を介してベッド（図示せず）上に衝突し、被試験体
に衝撃を与えて耐衝撃性を試験するものである。ところ
で、テーブル（２）は落下衝突後に跳ね上がり再落下し
ようとするが、おもり（８）が慣性によりその突部（９
ａ）が摺動子（２２）の溝部（２２ａ）から離脱し、摺
動子（２２）はコイルばね（２３）のばね力で押進され
係止体（２０の歯部に噛合し、このためテーブル（２）
は跳ね上がり位置に保持されてテーブル（２）のリバウ
ンドが防止される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の落下式衝撃試験機のリバウンド防止装置は以上の
ように構成されているので、係止体（２４）の歯部が一
定ピッチで形成されているため、摺動子（２２）が押出
された瞬間に係止体（２４）の係合部分にギャップが生
じ、このためギャップに相当する距離をテーブル（２）
が落下して摺動子（２２）と係止体（２４）の歯部が衝
突し、被試験体に不要な衝撃を与え、また係止体（２４
）はテーブル（２）の上方への運動を妨げないようにな
っているものの、摺動子（２２）と係止体Ｃ２４）の摩
擦が落下後のテーブル（２）の跳ね上がり運動を阻止す
るように作用し、不要な加速度を生じて衝撃波形を歪ま
せる等の問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、被試験体に波形歪の生じることのない落下
式衝撃試験機を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る落下式衝撃試験機は、テーブルと試験機
の固定部間に空気排出口を有する柔軟な気密性の袋体を
設け、テーブル上に発光装置を備え、この発光装置に対
向した受光素子と演算装置よりなるリバウンド防止装置
を備えたものである。

〔作用〕

この発明における落下式衝撃試験機は、袋体はテーブル
が落下開始からベッド上に衝突しバウンドして再落下す
る寸前まで空気排出口が開放されており、テーブルの落
下速度より再落下開始時期を予測計算して再落下開始寸
前に空気排出口を閉止して袋体内の空気の排出抵抗によ
りテーブルの落下速度を減少し、テーブルの再落下によ
る衝撃を防止することができる。

〔実施例〕

以下この発明の一実施例を図について説明する。第１図
において（１）は１対の支柱、（２）はこの支柱（１）
に沿って上下に摺動するテーブルで、テーブル下面に衝
突吸収体（３）が取付けられている。（０はテーブル（
２）の上部に着脱口゛在に連結されているチャック、（
５）はチャック（０に一端が固定されたワイヤローブ、
（８）は支柱（１）の上端に備えられ、ワイヤローブ（
５）の他端が結合されているホイスト、（７）は上記吸
収体（３）に対向して床面または基礎上に設置されたベ
ッドである。（８）は合成樹脂等−の柔軟な気密性を有
する１対の袋体で、その形状は例えばベローズ形状に成
形され、上端はテーブル（２）の下面に当接され、他端
はホルダー（９）上に取付けられている。ホルダー（９
）の内部には袋体（８）から配管（１０）に連通する通
路（８ａ）が形成されている。（１１）は４ポート電磁
弁で、一つのボートはホルダー（８）の通路（θａ）に
、別の一つのボートは絞り弁（１２）に各々接続され、
他の一つのボートは大気に開放され、残りの一つのボー
トは不使用となっている。（１３）はテーブル（２）上
に配設された発光装置、（１４）は光電変換機能を有す
る２個の受光素子で、床や基礎、ベッド等の固定部に距
ｇｉＬを隔てて設けである。　（１５）は例えばマイク
ロコンピュータ等の演算装置で、電磁弁（１１）および
受光素子（１４）に接続されている。

上記のように構成した落下式衝撃試験機では、まず、衝
撃試験を行なうに当り、テーブル（２）をホイスト（８
）により規定の衝撃力を得るに必要な高さまで引上げ、
その後、チャック（４）を開放してテーブル（２）をベ
ッド（７）上に落下させ、テーブル上の被試験体（図示
せず）に衝撃を与える。

テーブル（２）は落下後に反発して再び上昇する。

かくして落下開始より反発後上昇しバウンドの最高点に
達するまでの間、電磁弁（１１）は演算装置（１５）か
らの信号によりホルダー（８）に接続されたボートは大
気開放ボートに接続されており、袋体（８）内の空気は
速やかに大気中に排出、吸入が可能であって、テーブル
（２）の昇降運動に対する影響は微小である。したがっ
てテーブル（２）の重量、吸収体（３）のばね定数、落
下高さで定まる衝撃を発生する。一方、テーブル（２）
の落下途中において発光装置（１３）の光は受光素子（
１０を照射し、時間Ｔの間隔で２つの電気パルスを発す
る。

演算装置（１５）は時間Ｔ、距離りより落下速度を計算
し、予゛め記憶させた計算式によってバウンドの最高点
に達するまでの時間を計算し、この時間後に電磁弁（１
１）に切換信号を出力する。したがってテーブル（２）
がバウンドの最高点に達した時点でホルダー（８）に接
続された電磁弁（１１）のボートは絞り弁（１２）に接
続されたボートに切換えられ、テーブル（２）が再落下
する過程においては袋体（８）内の空気は絞り弁（１２
）を経て大気中に放出されるため、袋体（８）内の空気
の流出速度が制限されてテーブルの落下速度は自然落下
速度より大幅に低減され、吸収体（３）が再度ベッド（
７）に接触する時点では速度は殆ど零となって再落下に
よる衝撃とそれに続く再バウンドが阻止され、これによ
り被試験体に無用な衝撃は生じない。

第２図はタイムチャートを示すもので、横軸に時間゛、
縦軸にテーブルのストローク、加速度、受光素子（１０
の出力、電磁弁（１１）の動作を示す、ストロークおよ
び加速度曲線中、破線はこの発明による再落下防止装置
を備えていない場合を示し。

実線は備えている場合を示す、破線の場合、第１回目の
衝撃による加速度ａｌの後にリバウンドによる第２回目
の衝撃加速度ａ２が生ずることが認められるが、一般の
衝撃試験ではリバウンドがないことが要求される。第２
図において、テーブル（２）のストロークが発光装置（
１３）の光が上方の受光素子（１４ａ）に入射する位置
Ａで１回目のパルス出力ｐ、が、続いて時間Ｔ経過後、
受光素子（１４ｂ）に入射する位置Ｂで２回目のパルス
出力Ｐ２が演算装置（１５）に伝達される。この演算装
置（１５）は信号を受けて位置Ａ、Ｂ間の平均速度Ｌ／
Ｔ、リバウンド後テーブル（２）が最高位置、に達し速
度が零となるまでの時間を計算し、電磁弁（１１）に切
換指令を送出して電磁弁の切換操作を行なう。

なお、実施例では、袋体（８）を床や基礎上のホルダー
（８）上に設けたが、ベッド（７）上に設けて該ベッド
に空気通路を形成してもよい。また第３図に示すように
袋体（８）を支柱（１）の外周を取りまくようにしても
よく、第４図のように、テーブル（２）の上部と支柱（
１）の上端部間に袋体（８）を配設し、テーブル（２）
の再落下過程で袋体（８）内に吸入される空気が絞り弁
（１２）を経由するように構成しても上記実施例と同様
の作用が得られる。また、袋体（８）を単に再落下時の
減速を目的に使用したが、第５図に示すように配管（１
０）を分岐して圧縮空気源（１Ｂ）に接続し、袋体（８
）内に圧縮空気を挿入してテーブル（２）を上昇させる
ようにすればホイスト（６）が省略できる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、テーブルと試験
機の固定部間に空気排出口を有する袋体を設け、テーブ
ル上に発光装置を備え、発光装置に対向した受光素子と
演算装置よりなるリバウンド防止装置を備えたので、テ
ーブルの再衝撃を抑制し、被試験体に波形歪の生じない
高性能な装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す落下式衝撃試験機の
部分破断正面図、第２図は試験機のタイムチャート、第
３図〜第５図は他の実施例を示す各々の部分破断正面図
、第６図は従来の落下式衝撃試験機の部分破断正面図で
ある。 （１）・・・支柱、（２）・・・テーブル、（４）・・
・チャック。 （７）・・・ベッド、（８）・・・袋体、（９）・・・
ホルダー、（１１）・・・電磁弁、（１２）・・・絞り
弁、（１３）・・・発光装置、（１４）・・・受光素子
、（１５）・・・演算装置、（１６）・・・圧縮空気源
。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）支柱に沿って上下昇降するテーブルと支柱間に配
   置された柔軟な気密性を有する袋体、この袋体の空気排
   出口に連結された電磁弁と絞り弁および上記テーブル上
   に配設された発光装置、この発光装置に対向し試験機の
   固定部に設けられた受光素子と演算装置よりなるリバウ
   ンド防止装置を備えたことを特徴とする落下式衝撃試験
   機。
2. （２）袋体が試験機の支柱外周に配設されたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の落下式衝撃試験機。
3. （３）袋体の空気排出口に圧縮空気源を連結したことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の落下式衝撃試験
   機。