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公開番号2024053190
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-15
出願番号2022159285
出願日2022-10-03
発明の名称衝撃試験機
出願人東レエンジニアリング株式会社
代理人
主分類G01M 7/08 20060101AFI20240408BHJP(測定;試験)
要約【課題】比較的コンパクトな構成にも関わらず、衝突速度の繰り返し精度を高めた衝撃試験機を提供すること。
【解決手段】衝撃試験対象物にかかる衝撃を評価する衝撃試験機であって、
衝撃試験対象物に衝撃を加える試験片と、
試験片を所定の衝突速度に駆動する試験片駆動部とを備え、
試験片駆動部は、
重力の作用により落下移動するウエイトと、
ウエイトの落下移動による位置エネルギーを、試験片を駆動する運動エネルギーに変換し伝達する、駆動力伝達部とを備え、
駆動力伝達部に生じたエネルギー伝達のロスにより生じた衝突速度の減少を補うように、試験片の駆動を補助する補助駆動部とを備えている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
衝撃試験対象物にかかる衝撃を評価する衝撃試験機であって、
前記衝撃試験対象物に衝撃を加える試験片と、
前記試験片を所定の衝突速度に駆動する試験片駆動部とを備え、
前記試験片駆動部は、
重力の作用により落下移動するウエイトと、
前記ウエイトの落下移動による位置エネルギーを、前記試験片を駆動する運動エネルギーに変換し伝達する、駆動力伝達部とを備え、
前記駆動力伝達部に生じたエネルギー伝達のロスにより生じた前記衝突速度の減少を補うように、前記試験片の駆動を補助する補助駆動部とを備えた
ことを特徴とする、衝撃試験機。
続きを表示（約 410 文字）【請求項２】
前記ウエイトは、前記試験片の重量よりも重く、
前記駆動力伝達部は、前記試験片の前記駆動速度を前記ウエイトの落下移動する速度よりも速い速度に変換することを特徴とする、請求項１に記載の衝撃試験機。
【請求項３】
前記駆動力伝達部は、
前記ウエイトが落下移動する力を回転しながら入力する一次側回転体と、
前記試験片に伝達する力を回転しながら出力する二次側回転体と、
前記一次側回転体が回転する周速よりも速い周速で前記二次側回転体が回転するように外周比率が設定された周速変換部を備え、
前記補助駆動部は、
前記駆動力伝達部に備えられた回転体に回転駆動力を付与するサーボモータを備え、
当該サーボモータの回転速度及び／又は回転トルクを制御して前記試験片の駆動を補助することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の衝撃試験機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝撃試験対象物にかかる衝撃を評価する衝撃試験機に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、落錘と呼ばれる重量物を所定の高さから落下させて、自動車本体や構造部材、部品等（衝撃試験対象物）にかかる衝撃等を評価する試験機がある（例えば、特許文献１）。
一方、自動車本体や構造部材、部品等（衝撃試験対象物）の乗せた試験片と呼ばれる台車を、所定の高さから落下させた落錘により引っ張り、所定の衝突速度に加速させて衝撃試験を行う方式もある（例えば、特許文献２，３）。
一方、アキュムレータに蓄積・蓄圧された作動油により、油圧アクチュエータのピストンを打ち出し、衝撃試験対象物にかかる衝撃等を評価する試験機が提案されている（例えば、特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００７－３２２１６１号公報
特開２０１５－１０８６４号公報
特開２０１６－１１４３８４号公報
特開２００２－１６２３１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１のように落錘を自由落下させる方式では、重力加速度（１Ｇ）以上の加速度を得ることができないため、衝突速度を上げるにはより高い位置から落錘を落下させる必要がある。また、特許文献２のように落錘により試験片を引っ張り加速させる方式では、重力加速度（１Ｇ）以上の加速度を得ることができず、所定の衝突速度までの加速に必要な距離（いわゆる、助走距離）が長くなる。また、特許文献３のように動滑車を用いて１Ｇ以上の加速度が得ようとする構成もあるが、動滑車の揺動やワイヤーの伸縮等によるエネルギー伝達のロスが大きいため、所望の加速度を得ることや衝突速度の繰り返し精度を高めることが困難であった。
【０００５】
一方、特許文献４のような油圧アクチュエータ方式では、重力加速度以上の加速度を得ることができるが、アキュムレータやカタパルトと呼ばれる大がかりな設備の建設が必要となる。また、電動アクチュエータ方式で重力加速度以上の加速度を得ようとすると、瞬間的に大きな電力が必要となるため、受電設備等の増強が必要であり、装置導入の妨げとなっていった。
【０００６】
そこで、本発明は、比較的コンパクトな構成にも関わらず、衝突速度の繰り返し精度を高めた衝撃試験機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
衝撃試験対象物にかかる衝撃を評価する衝撃試験機であって、
衝撃試験対象物に衝撃を加える試験片と、
試験片を所定の衝突速度に駆動する試験片駆動部とを備え、
試験片駆動部は、
重力の作用により落下移動するウエイトと、
ウエイトの落下移動による位置エネルギーを、試験片を駆動する運動エネルギーに変換し伝達する、駆動力伝達部とを備え、
駆動力伝達部に生じたエネルギー伝達のロスにより生じた衝突速度の減少を補うように、試験片の駆動を補助する補助駆動部とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
比較的コンパクトな構成で、衝突速度の繰り返し精度を高めた衝撃試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。
本発明を具現化する形態の一例の要部を示す概略図である。
本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。
なお、以下の説明では、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、水平方向をＸ方向、Ｙ方向と表現し、ＸＹ平面に垂直な方向（つまり、重力方向）をＺ方向と表現する。また、Ｚ方向は、重力に逆らう方向を上、重力がはたらく方向を下と表現する。また、Ｙ方向を中心軸として回転する方向をθ方向と呼ぶ。また、Ｘ方向またはＹ方向を横と表現することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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