JP2005207790A

JP2005207790A - 落下試験装置

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Publication number: JP2005207790A
Application number: JP2004012331A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Hamada; 猛濱田; Shinichiro Takahashi; 伸一郎高橋; Kosuke Sone; 浩亮曽根; Takahiro Takeda; 恭弘竹田; Fumio Sugita; 文男杉田; Takafumi Uchiumi; 貴文内海
Original assignee: SHINKO TECHNO KK; Kobe Steel Ltd
Current assignee: SHINKO TECHNO KK; Kobe Steel Ltd
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2004-01-20
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2024-01-20
Also published as: JP4217164B2

Abstract

【課題】重錘を加速することにより、支柱の高さを低くすることを可能ならしめる落下試験装置を提供する。
【解決手段】作業床Ｌに所定の間隔を隔てて立設された４本の支柱１ａの間の中心位置と、これら支柱１ａの外方位置との間で往復移動して、載置された被験体Ｗを前記中心位置に移動させると共に、この中心位置において下降されて、作業床Ｌに設けられた衝撃受ベース１ｂに載置されるシフトテーブル２と、前記４本の支柱１ａにガイドされて上昇され、かつ落下される重量調整可能な重錘５と、前記４本の支柱１ａに沿って設けられ、前記重錘５を所定高さまで揚程する重錘揚程装置３と、前記４本の支柱１ａの頂部に設けられ、前記重錘揚程装置３により揚程された重錘５を吊持、かつ吊持解放自在に支持し、前記重錘５に対して瞬時に押下げ力を作用させる重錘加速装置６とから構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、重錘を垂直に落下させることにより被験体に衝突させて、被験体の変形や強度を試験するための落下試験装置に係り、より詳しくは、重錘を加速して落下させることを可能ならしめるようにした落下試験装置に関するものである。

重錘を垂直に落下させる衝撃試験装置（落下試験装置）としては、例えば後述する構成になるものが公知である。この従来例に係る落下試験装置は、床に立設された垂直ガイド（支柱）に上下に滑動自在な重錘が設けられている。重錘の下端部には加速度センサが設けられている。この重錘の直下には水平な基台が設けられており、この基台の上面に圧電センサが配置されている。圧電センサの上には、踵部を上に向けた靴（被験体）を支持し、先端にアールを付した支持台が設けられている。そして、前記加速度センサと前記圧電センサの出力はオシロスコープに入力されるように構成されている。つまり、この従来例に係る落下試験装置は、支持台に靴を逆さにして載置し、重錘を所定高さまで引き上げ、次いで落下させて靴の踵部に衝撃力を加えることにより、衝撃吸収性を計測するものである（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１０−１５１００３号公報

上記従来例に係る落下試験装置は、上記のとおり、小型の被験体（靴の踵部）の衝撃試験を行うものであるから、例えば乗用車のように大型の被験体に対して、そのままの構成を適用することは困難である。より大型化、かつ複雑化する必要があるのに加えて、このような大型の被験体の落下試験を行う場合、一般に下側にセットした被験体に、上方からより高速で重錘を落下させる必要がある。

自動車のような大型の被験体の場合、車体重量や車速の相違によって、試験条件が相違する。重錘を自由落下させる落下試験装置の場合、車体重量の相違に対しては、補助重錘の取付け等によって重錘の重量が調整され、車速の相違に対しては重錘の落下高さが変更される。ところで、被験体が自動車である場合、高速化に伴って、より高速の衝突試験を行う必要が生じてきており、重錘をより高い位置から自由落下させなければならなくなってきている。そのため、非常に高い支柱を備えた落下試験装置が要求され、これに伴って落下試験装置を収容する建屋の高さも高くしなければならず、落下試験装置の設置コストが過大になるという経済上の問題があった。

例えば、初速を０とした場合には、高さｈにおけるマスｍの位置エネルギーＨ_hはｍｇ（重力の加速度＝９．８ｍ／ｓ²）ｈであり、ｈ落下して速度ｖとなったマスｍの運動エネルギーＥｖは１／２・ｍｖ²であるから、力学的エネルギー保存の法則によりｍｇｈ＝１／２・ｍｖ²が成立する。一般的な１０ｍ高さの自由落下試験装置で得られる重錘の速度を、前記式から得られるｖ＝（２ｇｈ）^1/2から求めると、１４．０ｍ／ｓ、即ち時速５０．４ｋｍ／ｈに相当する衝撃試験結果が得られる。しかし、より高速に対応した衝撃試験、たとえば時速７０ｋｍ／ｈ（１９．４４ｍ／ｓ）に相当する衝撃試験を行う場合には、重錘を２０．８ｍの高さ（高さｈ＝ｖ²／２ｇ＝１９．４４²／２×９．８）から落下させなければならない。

従って、本発明の目的は、重錘を加速することにより、支柱の高さを低くすることを可能ならしめる落下試験装置を提供することである。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る落下試験装置が採用した手段は、作業床に敷設されたレールを転動する車輪を備え、作業床に所定の間隔を隔てて立設された複数の支柱の間の中心位置と、これら複数の支柱の外方位置との間で往復移動して、載置された被験体を前記複数の支柱の間の中心位置に移動させると共に、これら複数の支柱の間の中心位置において下降されて、作業床に設けられた衝撃受ベースに載置されるシフトテーブルと、前記複数の支柱の相対する側に設けられたローラガイドを転動するガイドローラを備えた重量調整可能な重錘と、前記複数の支柱に沿って設けられ、前記重錘を所定高さまで揚程する可逆作動自在な重錘揚程装置と、前記複数の支柱の頂部に設けられ、前記重錘揚程装置により揚程された重錘を吊持、かつ吊持開放自在に支持し、前記重錘に対して瞬時に押下げ力を作用させる重錘加速装置とを具備してなることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る落下試験装置が採用した手段は、請求項１に記載の落下試験装置において、前記複数の支柱の相対する部位であって、かつ前記重錘加速装置よりも下方の複数箇所に、相対する方向に突出して前記重錘を支えると共に同期退避することにより、支えている重錘を自由落下させる進退自在なスライドピンを有する自由落下装置が設けられてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項３に係る落下試験装置が採用した手段は、請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置において、前記重錘加速装置は、前記複数の支柱の頂部に架設された架台フレームと、この架台フレームに設けられ、前記重錘に設けられた吊持フックに係合する係合爪を備え、回動支点ピンで支持されてなる開閉自在な一対の吊持アームと、この一対の吊持アームに対する係合爪の係合を開放するために、この一対の吊持アームを同時に押し開く倍力爪外し機構を備えてなり、この倍力爪外し機構は、先端側が固定ピンにより回動可能に支持され、前記一対の吊持アームの回動支点ピンと係合爪の間を相反する方向に押圧する爪外しアームと、先端側が前記爪外しアームの基端側に枢着され、ガイドに案内されて伸縮するアーム作動シリンダの伸縮ロッドの先端に基端側が枢着されてなる開閉自在な一対のトグルアームとからなることを特徴とするものである。

本発明の請求項４に係る落下試験装置が採用した手段は、請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置において、前記重錘加速装置は、前記架台フレームに設けられた油圧シリンダと、この油圧シリンダのロッドの伸長により前記吊持アーム、前記重錘を介して圧縮されると共に弾発力により前記重錘に押下げ力を作用させる加速ばねを備えたばね加速装置を備えてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項５に係る落下試験装置が採用した手段は、請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置において、前記重錘加速装置は、前記架台フレームに設けられた垂直な筒体と、この筒体の下部部分に組込まれ、前記重錘に押下げ力を作用させる押下げロッドを備えた加速ピストンと、この加速ピストンの上部に設けられ、この加速ピストンの外径より小径のシールリングと、前記筒体の上部部分と、この上部部分に組込まれ、前記筒体の側面より導入される高圧空気により前記シールリングを押し潰してこのシールリングの内外を遮断するシール押圧ピストンを備えると共に、前記筒体の上部に設けられた高圧空気流出入管から流入する高圧空気を、中空ロッドを介して前記シール押圧ピストンと前記加速ピストンの間に供給する位置決めシリンダとからなる空圧加速シリンダ装置を備えてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項６に係る落下試験装置が採用した手段は、請求項５に記載の落下試験装置において、前記筒体の上部に設けられた高圧空気流出入管に、前記架台フレームに設けられたバッファタンクから高圧空気が供給されるように構成されてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項７に係る落下試験装置が採用した手段は、請求項５または６のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置において、前記重錘加速装置の前記ばね加速装置と前記空圧加速シリンダ装置とは、前記重錘に対してそれぞれ個別に押下げ力を作用させ得るように構成されてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項８に係る落下試験装置が採用した手段は、請求項５乃至７のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置において、前記空圧加速シリンダ装置の位置決めシリンダは、前記中空ロッドの上端が連結ピンを介して連結されると共に、前記高圧空気流出入管の連通位置より上側にシールを介して気密可能に前記筒体外に突出し、突出部分に雄ねじが螺刻されてなるねじロッドと、このねじロッドの雄ねじに螺着され、前記シール押圧ピストンを、前記シールリングを適正な潰し代だけ押し潰す位置に調整する調整ナットとからなる位置決め機構により位置決めされるように構成されてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項９に係る落下試験装置が採用した手段は、請求項５乃至８のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置において、前記重錘の上面に、前記加速ばねの設定圧縮量の如何にかかわらず、前記加速ピストンの全ストロークを有効活用することを可能ならしめる間隔体を取付ける間隔体取付け部が設けられてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項１乃至９に係る落下試験装置によれば、複数の支柱の間の中心位置に移動させられると共に、下降されて衝撃受ベースに載置されたシフトテーブル上の被験体に、重錘揚程装置により所定高さ位置まで揚程されて重錘加速装置に吊持させた重錘を、前記重錘加速装置により加速して落下させることができる。従って、本発明の請求項１乃至９に係る落下試験装置によれば、同等の落下速度が得られる従来例に係る自由落下式の落下試験装置よりも支柱の高さを低くすることができるから、これを収容する建屋の高さも低くすることができる。

本発明の請求項２に係る落下試験装置によれば、重錘を加速落下させることができるのに加えて、重錘の落下速度が遅くてよい試験の場合には、自由落下装置のスライドピンを突出させて重錘を支えると共に、スライドピンを同期退避させることにより重錘を自由落下させることもできる。

本発明の請求項３に係る落下試験装置によれば、重錘は、回動支点ピンで支持された開閉自在な一対の吊持アームの係合爪の係合により吊持フックを介して重錘加速装置により吊持されると共に、この重錘加速装置により押下げ力が付与される。そして、この重錘を吊持する一対の吊持アームの回動支点ピンと係合爪の間が、倍力爪外し機構のアーム作動シリンダの伸縮ロッドの伸長動作によりトグルアームを介して回動する、先端側が固定ピンにより回動可能に支持された爪外しアームにより相反する方向に押圧されて、一対の吊持アームの係合爪が吊持フックから外れるので、重錘に押下げ力を付加した状態で落下させることができる。

本発明の請求項４に係る落下試験装置によれば、油圧シリンダのロッドの伸長により前記吊持アーム、前記重錘を介して圧縮されるばね加速装置の加速ばねの弾発力により重錘に押下げ力が付与される。また、本発明の請求項４に係る落下試験装置によれば、一対の吊持アームの係合爪が重錘に設けられた吊持フックから外れ、空圧加速シリンダ装置のシール押圧ピストンによるシールリングの押し潰し状態が解除された瞬間に、シールリングの内側から加速ピストンの全面積に広がる高圧空気によって生じる加速ピストンの面積に高圧空気圧力を掛けた力を受けて、加速ピストンが下方に高速移動する。従って、本発明の請求項４に係る落下試験装置によれば、重錘に対して、ばね加速装置の加速ばねの弾発力による押下げ力が付与されるのに加えて、加速ピストンの加速ロッドによっても押下げ力が付与される。

本発明の請求項６に係る落下試験装置によれば、空圧加速シリンダ装置を構成する筒体の上部に設けられた高圧空気流出入管に、前記架台フレームに設けられたバッファタンクから高圧空気が供給される。そして、高速ピストンがストロークエンドで急停止すると、高圧空気流出入管から流入する高圧空気の流入が急停止するため、反動により筒体の下部部分内、中空ロッド内、高圧空気流出入管が高圧になるが、この圧力がバッファタンクにより吸収されるため、これら筒体の下部部分、中空ロッド、高圧空気流出入管等が損傷するような虞がない。

本発明の請求項７に係る落下試験装置によれば、重錘加速装置の前記ばね加速装置のみにより重錘に対して押下げ力を作用させることができ、また重錘加速装置の空圧加速シリンダ装置のみにより重錘に対して押下げ力を作用させることができる。

本発明の請求項８に係る落下試験装置によれば、加速ピストンの位置決め機構の調整ナットによりねじロッド、中空ロッドを介して、シール押圧ピストンを、前記シールリングを押し潰す位置に調整することができる。その結果、加速ピストンが下降を開始しても、シール押圧ピストンは加速ピストンと共に下降することがないように担保される。

本発明の請求項９に係る落下試験装置によれば、ばね加速装置の加速ばねの設定圧縮量が少なくて重錘の上面と空圧加速シリンダ装置の加速ロッドの下端との間に間隔があっても、重錘の上面に設けられた間隔体取付け部に間隔体を取付けることにより、加速ピストンの全ストロークを押下げ力の付与のために有効活用することができる。

以下に、本発明の形態に係る落下試験装置を、添付図面を順次参照しながら説明する。
図１は落下試験装置の全体正面図、図２は落下試験装置の全体側面図、図３はレールを含むシフトテーブルの平面図、図４は図１のＡ−Ａ線断面図、図５は図１のＢ部拡大図、図６は図３のＣ−Ｃ線断面図、図７は図３のＤ矢視図、図８は図７のＥ−Ｅ線断面図、図９は図７のＦ−Ｆ線断面図である。図１０は重錘揚程装置の取付け状態説明図、図１１は重錘自由落下装置の構成説明図、図１２は重錘の側面図、図１３は重錘の平面図、図１４は図１２の矢印の手前側の支柱（図１２における左側の支柱）を省略して示すＧ矢視図である。図１５は重錘加速装置の縦断面図、図１６は図１５のＨ−Ｈ線断面図、図１７は倍力爪外し機構の側面図、図１８は空圧加速シリンダ装置の取付け状態説明図、図１９は空圧加速シリンダ装置の縦断面、図２０はバッファタンク配設状態説明図である。

先ず、本発明の形態に係る落下試験装置の概要構成を、図１乃至４を順次参照しながら説明する。本発明の形態に係る落下試験装置１は、基礎１ｅ上の矩形の頂角のそれぞれに対応する位置に立設された４本の支柱１ａを備えると共に、これら４本の支柱１ａの間の中心位置に配設された衝撃受ベース１ｂを備えている。前記４本の支柱１ａの外方位置において上にセットされた被験体Ｗを４本の支柱１ａの間の中心位置に移動させる、往復移動自在なシフトテーブル２を備えている。また、前記４本の支柱１ａにガイドされて上昇、かつ落下されて前記被験体Ｗに対して衝撃力を加える重錘５を備えると共に、この重錘５を揚程する重錘揚程装置３を備えている。さらに、前記４本の支柱１ａの上下方向の３箇所に重錘５を自由落下させる自由落下装置４を備えると共に、これら４本の支柱１ａの頂部に架設されてなる重錘加速装置６を備えている。なお、４本の支柱１ａの頂部において外方に突出してなるものは重錘加速装置６をメンテナンスするための上部メンテナンス用デッキ１ｃであり、また４本の支柱１ａの重錘加速装置６の下方位置において外方に突出してなるものは中間部メンテナンス用デッキ１ｄである。

前記シフトテーブル２は、図１，３，５および６に示すように、車輪２ａが設けられている。このシフトテーブル２の移動方向と直交する左右方向の端部付近の上面のそれぞれには、図６に示すように、後述する重錘５の落下により被験体Ｗが所定量圧縮変形すると、それ以上大きく変形するのを防止する衝撃吸収装置２ｂが設けられている。また、このシフトテーブル２の上面の前記衝撃吸収装置２ｂの間には、前部座席と後部座席との間で切断されると共に、エンジンルーム側を上側に向けた乗用車のフロント部分からなる被験体Ｗがセットされ、この被験体Ｗに作用する衝撃力を測定する４個のロードセル２ｃが配設されている。また、このシフトテーブル２は、４本の支柱１ａの間の中心位置に敷設された昇降レール２ｄと、４本の支柱１ａの外方位置における作業床Ｌに敷設された固定レール２ｇとからなるレール上を、減速機付モータ２ｈで回転される駆動スプロケット２ｉと、従動スプロケット２ｊと、これら両スプロケット２ｉ，２ｊに掛装されてなるテーブル作動チェーン２ｋとにより往復移動されるように構成されている。

前記昇降レール２ｄの端部は、図７乃至９に示すように、レールガイド２ｅにより案内されて、このレールガイド２ｅの内側に設けられた油圧シリンダ２ｆによって昇降されるように構成されている。そして、車輪２ａの転動面が前記衝撃受ベース１ｂの上面より下方になる位置までの昇降レール２ｄの下降により、前記シフトテーブル２は、４本の支柱１ａの間の中心位置において、前記衝撃受ベース１ｂの上面に載置されるように構成されている。これにより、被験体Ｗに作用する衝撃力はロードセル２ｃ、シフトテーブル２、衝撃受ベース１ｂを介して、この衝撃受ベース１ｂを支持する基礎１ｅによって受持たれることとなる。

前記重錘揚程装置３は、図１０に示すように、支柱１ａの前記シフトテーブル２の移動方向と直交する方向（図１０では片側のみであるが、実際にはシフトテーブル２の移動方向と直交する方向の左右に設けられている。）に設けられている。前記支柱１ａの頂部に、出力軸の先端が軸受により支持されてなる可逆回転自在な駆動モータ３ａが設けられており、この駆動モータ３ａの出力軸に駆動スプロケット３ｂが嵌着されている。また、支柱１ａの基端部に従動スプロケット３ｃが設けられており、この従動スプロケット３ｃと前記駆動スプロケット３ｂとに、ボルトナットを介して前記重錘５の下面を持上げる持上げ突起３ｅが突設されてなる揚程用チェーン３ｄが掛装されている。つまり、この重錘揚程装置３は、駆動モータ３ａの正回転により持上げ突起３ｅで重錘５の下面を持上げて所定高さ位置に揚程した後、逆回転により前記持上げ突起３ｅが重錘５の落下に支障のない位置に下げられるように構成されている。

前記自由落下装置４は、図１１に示すように、支柱１ａの前記シフトテーブル２の移動方向と直交する方向の左右であって、かつ上下方向の三箇所にそれぞれ一対ずつ、つまり１２セット設けられている。各自由落下装置４は、図１２に示すように構成されている。
即ち、支柱１ａを構成するＨ形鋼の１画と３画に相当する板部材に径方向の中心を共有する貫通孔が設けられており、１画と３画に相当する板部材に前記貫通孔の径方向の中心を共有し、相対する方向に突出するボスが固着されている。より詳しくは、支柱１ａを構成するＨ形鋼の１画に相当する板部材の３画に相当する板部材側の面にオイレスブッシュ４ｂが嵌着されてなる先端側ボス４ａが突設されている。また、３画に相当する板部材の１画に相当する板部材側の面に基端側ボス４ｃが突設されている。そして、これら先端側ボス４ａのオイレスブッシュ４ｂと基端側ボス４ｃとにスライドピン４ｄがスライド可能に嵌合されている。このスライドピン４ｄは、３画に相当する板部材の反ボス側に設けられたエアシリンダ４ｅによって、先端側ボス４ａのオイレスブッシュ４ｂから所定長さ突出すると共に、オイレスブッシュ４ｂとほぼ面一になる位置に退避されるように構成されている。つまり、スライドピン４ｄの突出により重錘５を所定高さ位置で支えると共に、同期退避により、支えている重錘５を自由落下させるように構成されている。本形態においては、重錘５を３段階の高さから自由落下させることができるように設定されている。
なお、重錘５を自由落下させる自由落下高さの段数は必要に応じて設定することができるので、自由落下高さの段数は３段階に限定されるものではない。

前記重錘５は、図１２乃至図１４に示すように構成されている。即ち、この重錘５は箱型の重錘本体５ａを備えている。この重錘本体５ａの左右方向の端部のそれぞれに、二種類のガイドローラユニットが一対ずつ設けられており、これらガイドローラユニットは、第１ガイドローラユニット５ｂと、第１ガイドローラユニット５ｂの間に設けられてなる第２ガイドローラユニット５ｃとである。前記第１ガイドローラユニット５ｂは、前記重錘本体５ａの端部の上面に突設された上部ブラケットと、この上部ブラケットにより支持され、支柱１ａを構成するＨ形鋼の１画または３画に相当する板部材の幅方向の中心において上下方向に沿って固着された第１ローラガイド１ｆの転動面を転動するガイドローラと、前記重錘本体５ａの端部の下面に突設された下部ブラケットと、この下部ブラケットにより支持され、前記第１ローラガイド１ｆの転動面を転動するローラとから構成されている。また、前記第２ガイドローラユニット５ｃは、前記重錘本体５ａの端部の上面に突設された上部ブラケットと、この上部ブラケットにより支持され、支柱１ａを構成するＨ形鋼の１画または３画に相当する板部材の端面において上下方向に沿って固着された第２ローラガイド１ｇの転動面を転動するガイドローラと、前記重錘本体５ａの端部の下面に突設された下部ブラケットと、この下部ブラケットにより支持され、前記第２ローラガイド１ｇの転動面を転動するガイドローラとから構成されている。

また、前記重錘本体５ａの上面であって、かつこの重錘本体５ａの図心を中心とする中抜き円板状のばね受座板５ｄが固着されている。この重錘本体５ａの前記ばね受座板５ｄを挟む左右方向の両位置のそれぞれには、前記重錘加速装置６の後述する吊持アームの係合爪が係合する吊持フック５ｅが突設されている。また、この重錘本体５ａの上面であって、かつ前側（図１４における下側）付近の２箇所、および後側（図１４における上側）付近の２箇所に、前記重錘加速装置６の後述する加速ばねの設定圧縮量の如何にかかわらず、加速ピストンの全ストロークを有効活用することを可能ならしめる間隔体を取付ける間隔体取付け部５ｆが設けられている。上記のような第１ガイドローラユニット５ｂと、第２ガイドローラユニット５ｃとによって、水平状態を保持しながら、スムーズに重錘５を揚程することができ、またスムーズに落下させることができる。なお、重錘本体５ａの下面であって、かつこの重錘本体５ａの図心に重心を合致させた位置に固着されてなるものは、重錘５の重量を調整するための着脱自在な重量調整用重錘５ｇである。

前記重錘加速装置６は図１５乃至図２０に示すように構成されており、支柱１ａの頂部に架設される架台フレーム６ａを備えている。さらに、この重錘加速装置６は、ばねの弾発力により重錘５に押下げ力を作用させるばね加速装置７と、この重錘加速装置６により吊持されている重錘５の吊持状態を解除する倍力爪外し機構８と、高圧空気により前記ばね加速装置７と共に、または自身のみによって重錘５に押下げ力を作用させる空圧加速シリンダ装置９と、この空圧加速シリンダ装置９に高圧空気を供給するバッファタンクとを備えている。以下、上記装置類の構成を、添付図面を順次参照しながら説明する。

前記ばね加速装置７は、図１５および図１６に示すように構成されている。即ち、前記架台フレーム６ａに、伸縮ロッドを上側に向けたばね圧縮用油圧シリンダ７ａが垂直に取付けられている。このばね圧縮用油圧シリンダ７ａは、筒部分のロッド側に設けられたフランジ部がボルト締結されることにより架台フレーム６ａに固着されている。このばね圧縮用油圧シリンダ７ａの伸縮ロッドの先端には、架台フレーム６ａに突設されたガイド部材６ｂでガイドされて昇降する昇降フレーム７ｂが取付けられている。この昇降フレーム７ｂの長手方向の端部のそれぞれに回動固定ピン７ｃが設けられており、この回動固定ピン７ｃで上端より若干下側部分が支持されることにより、回動される吊持アーム７ｄが設けられている。この吊持アーム７ｄの下端部には、前記重錘５の吊持フック５ｅに係合する係合爪が形成されている。これら一対の吊持アーム７ｄの一方の上端部にはア−ム回動用エアシリンダ７ｅのボトム側が枢着されると共に、他方の上端部には前記ア−ム回動用エアシリンダ７ｅの伸縮ロッドの先端に連結されてなる継足しロッド７ｆの先端が枢着されている。

前記架台フレーム６ａの下面側には、前記ばね圧縮用油圧シリンダ７ａの径方向の中心を共有する中心点を中心とする円線状に６個の加速コイルばね７ｇが垂直、かつ同間隔で取付けられている。これら加速コイルばね７ｇは、下面側に押圧ボスを有する昇降板７ｈの上面に弾発力を作用させるように構成されている。そして、この昇降板７ｈの押圧ボスの中心には、これら加速コイルばね７ｇの径方向の中心をとおり、これら加速コイルばね７ｇの圧縮により前記架台フレーム６ａの上方に突出するガイドロッド７ｉが植設されている。前記ガイドロッド７ｉの架台フレーム６ａからの突出端には雄ねじが螺刻されており、この雄ねじにナットとロックナットとが螺着されることにより、これらガイドロッド７ｉが脱落しないように配慮されている。なお、本形態においては、加速コイルばね７ｇは６個であるが、特に６個でなければならないという訳ではない。例えば、４個、８個等の複数個で、Ｘ，Ｙ方向のバランスがとれる個数であれば良い。

従って、上記構成になるばね加速装置７によれば、重錘揚程装置３によってばね受座板５ｄが前記昇降板７ｈの押圧ボスに当接するまで重錘５が揚程されると、開らかれていた吊持アーム７ｄがア−ム回動用エアシリンダ７ｅの伸縮ロッドの伸長動作により閉まる方向に回動される。そして、前記吊持アーム７ｄの先端の係合爪が吊持フック５ｅに係合して吊持されると、ばね圧縮用油圧シリンダ７ａの伸縮ロッドが伸長される。この伸縮ロッドの伸長により昇降フレーム７ｂが上昇するので吊持アーム７ｄを介して重錘５が上昇し、重錘５の上昇分だけ前記加速コイルばね７ｇが圧縮される。次いで、後述する構成になる倍力爪外し機構８により、吊持フック５ｅに対する吊持アーム７ｄの係合爪の係合が解除されると、加速コイルばね７ｇの弾発力により重錘５に押下げ力が瞬時に作用するため、この重錘５は下方に向かって弾き飛ばされる。勿論、重錘揚程装置３によりばね受座板５ｄが前記昇降板７ｈの押圧ボスに当接するまで揚程された高さから重錘５を自由落下させることができる。

前記倍力爪外し機構８は、図１５乃至１７に示すように構成されている。即ち、前記架台フレーム６ａの前端付近に、垂直な一対の固定ピン８ｃが所定の間隔を隔てて（但し、図１６，１７では、固定ピンは１個だけが示されている。）設けられており、この一対の固定ピン８ｃのそれぞれに爪外しアーム８ａの先端が支持されている。これら爪外しアーム８ａそれぞれの基端部に、ハの字状に開くトグルアーム８ｄの先端部が枢着されており、これらトグルアーム８ｄの基端部は、架台フレーム６ａに配設された空圧作動式のアーム作動シリンダ８ｅの伸縮ロッド８ｆの先端に枢着されている。この伸縮ロッド８ｆはガイド筒８ｇに摺動自在に嵌合されており、この伸縮ロッド８ｆの伸縮に際して前記トグルアーム８ｄ，８ｄの開閉に差が生じないように配慮されている。前記爪外しアーム８ａの長手方向中心よりも若干前記固定ピン８ｃ側寄りの位置に、前記ばね加速装置７の一対の吊持アーム７ｄの相対する内側端面に当接する当接部８ｂが形成されている。この当接部８ｂの吊持アーム７ｄの相対する側には、図１６に示すように、平行でない状態であっても爪外しアーム８ａが確実に吊持アーム７ｄの相対する内側端面の幅方向の中心付近に当接するように円弧曲面が形成されている。つまり、この倍力爪外し機構８は、アーム作動シリンダ８ｅの伸縮ロッド８ｆの伸長によりトグルアーム８ｄを介して爪外しアーム８ａの基端側の間隔を大きくする。そして、当接部８ｂを介して吊持アーム７ｄ，７ｄを瞬時に、かつ同時に押し開くことにより、吊持アーム７ｄの係合爪を重錘５の吊持フック５ｅから外すように構成されている。

前記空圧加速シリンダ装置９は、図１８，１９に示すように構成されている。なお、この空圧加速シリンダ装置９は４組設けられており、何れも同構成であるから１組の空圧加速シリンダ装置９を取り上げて説明する。即ち、架台フレーム６ａに筒体９ａが垂直に設けられており、この筒体９ａの下部部分に前記重錘５に押下げ力を作用させる押下げロッド９ｃを備えた加速ピストン９ｂが組込まれている。この加速ピストン９ｂの上面には、この加速ピストン９ｂの外径より小径（加速ピストン９ｂの外径の４０％程度である。）のシールリング溝が刻設されており、このシールリング溝に、例えばＯ−リングからなるシールリング９ｄが嵌着されている。そして、この加速ピストン９ｂの上側に、後述する位置決めシリンダ９ｅが構成されている。なお、本形態においては、上記のとおり、４組の空圧加速シリンダ装置９が設けられているが、左右各１組ずつ、つまり空圧加速シリンダ装置９は２組であっても良い。

前記位置決めシリンダ９ｅは、前記筒体９ａの上部部分と、この筒体９ａに組込まれ、前記シールリング９ｄを押し潰して、このシールリング９ｄの内外を遮断するシール押圧ピストン９ｆとを備えている。このシール押圧ピストン９ｆの上面には前記筒体９ａの上部開口を閉塞する閉塞蓋９ｈに突設されたＴ型金具９ｉの横方向に突出する高圧空気流出入管９ｋから流入する高圧空気を前記シール押圧ピストン９ｆと加速ピストン９ｂとの間に供給する中空ロッド９ｇを備えている。この中空ロッド９ｇの上端は、前記閉塞蓋９ｈを貫通すると共に，Ｔ型金具９ｉの高圧空気流出入管９ｊより上位位置に設けられたシール装置９ｋを貫通して外方に突出するねじロッド９ｌの下端に連結されている。このねじロッド９ｌのＴ型金具９ｉからの突出端には雄ねじが螺刻されており、この雄ねじに調整ナット９ｍが螺着されている。つまり、この調整ナット９ｍのねじ込量により前記シール押圧ピストン９ｆを、前記シールリング９ｄを適正な潰し代だけ押し潰す位置に調整し得るように構成されている。

前記位置決めシリンダ９ｅの前記シール押圧ピストン９ｆの上方位置に、前記中空ロッド９ｇが気密可能に貫通するピストン状の遮断体９ｎが組込まれている。そして、この遮断体９ｎと前記シール押圧ピストン９ｆとの間に、前記筒体９ａの側面に設けられた高圧空気導入管９ｏから高圧空気が導入されるように構成されている。前記遮断体９ｎは、前記筒体９ａの上部開口を閉塞する閉塞蓋９ｈの下面側に先端が固着されてなる内筒９ｐの下端に固着されており、上下動しないように所定位置に固定されている。つまり、前記位置決めシリンダ９ｅのシール押圧ピストン９ｆは、高圧空気導入管９ｏから導入される高圧空気の圧力によって下降してシールリング９ｄを押し潰し、高圧空気流出入管９ｊの高圧空気がシールリング９ｄと加速ピストン９ｂの間で洩れなく保持される。この位置で調整ナット９ｍをねじ下端で締付けておけば、加速ピストン９ｂが下降を開始しても位置決めシリンダ９ｅは下降することができないので、シールリング９ｄが加速ピストン９ｂと共に下降するのが防止される。さらに、高圧空気導入管９ｏから導入される高圧空気によって、前記加速ピストン９ｂがシール押圧ピストン９ｆから離れたときに、このシール押圧ピストン９ｆは遮断体９ｎとの間の隙間９ｓだけ上方に動くので、ねじロッド９ｌの上部のねじ部の長さは、この上方への移動が可能な長さに設定されている。

上記構成になる空圧加速シリンダ装置９の押下げロッド９ｃ縮小時の下端は、ばね加速装置７の加速コイルばね７ｇが最大圧縮されたときに重錘本体５ａに設けられた４箇所の間隔体取付け部５ｆの上面のそれぞれに当接する長さに設定されている。ところで、重錘５に対する押下げ力は被験体Ｗの衝撃試験条件に応じて変更され、加速コイルばね７ｇの設定圧縮量が最大圧縮量より少ない場合がある。そのような場合には、この空圧加速シリンダ装置９の加速ピストン９ｂを圧縮量差分だけ下降させた位置で作動させなければならないから、加速ピストン９ｂの全ストロークを有効活用して重錘５に押下げ力を作用させることができない。そのため、加速コイルばね７ｇの設定圧縮量が最大圧縮量より少ない場合には、図１９に示すように、重錘本体５ａの４箇所の間隔体取付け部５ｆのそれぞれに所定高さの円筒状間隔体９ｒが取付けられるように構成されている。これにより、ばね加速装置７の加速コイルばね７ｇの設定圧縮量の如何にかかわらず、この空圧加速シリンダ装置９の加速ピストン９ｂの全ストロークを有効活用して重錘５に押下げ力を作用させることができる。また、円筒状間隔体９ｒの高さをより高くすることにより、加速コイルばね７ｇの圧縮量が０であっても、この空圧加速シリンダ装置９のみによって重錘５に押下げ力を作用させることができる。

前記空圧加速シリンダ装置９の高圧空気流出入管９ｊ、および高圧空気導入管９ｏには、図２０に示すように、架台フレーム６ａに配設されてなる複数のバッファタンクから高圧空気が供給されるように構成されている。即ち、架台フレーム６ａに、一対の管接続管１１ａを有する第１バッファタンク１１が２基配設されており、１基の第１バッファタンク１１の管接続管１１ａのそれぞれは２組の空圧加速シリンダ装置９の高圧空気流出入管９ｊに接続されている。また、架台フレーム６ａに、管接続管１２ａを有する１基の第２バッファタンク１２が配設されており、この第２バッファタンク１２の管接続管１２ａは４組の空圧加速シリンダ装置９の高圧空気導入管９ｏに接続されている。なお、符号１３は、第１バッファタンク１１に空圧空気を供給する増圧機である。

以下、本発明の形態に係る落下試験装置１の作用態様を説明する。先ず、被験体Ｗの衝撃試験条件に応じて、重錘揚程装置３の揚程用チェーン３ｄに設けた持上げ突起３ｅにより支えて重錘５を自由落下装置４の位置まで揚程してスライドピン４ｄにより支持させ、または重錘加速装置６の一部を構成するばね加速装置７の吊持アーム７ｄの係合爪を吊持フック５ｅに係合させて重錘（必要に応じて重錘本体５ａの間隔体取付け部５ｆに円筒状間隔体９ｒ、重量調整用重錘５ｇが取付けられている。）５を吊持する。上記のような重錘５の揚程、吊持作業が終了すると、重錘揚程装置３の逆作動により突起３ｅを重錘５の落下に支障のない位置まで下降させる。そして、前記吊持アーム７ｄで重錘５を吊持した場合であって、かつ重錘５を自由落下させない場合には、ばね加速装置７のばね圧縮用油圧シリンダ７ａの伸縮ロッドを伸長させて、昇降フレーム７ｂ、吊持アーム７ｄを介して重錘５を上昇させることにより加速コイルばね７ｇを圧縮する。加速コイルばね７ｇの圧縮に並行して、空圧加速シリンダ装置９の押下げロッド９ｃが上昇する。そして、必要に応じて重錘加速装置６の他の一部を構成する位置決めシリンダ９ｅによって加速ピストン９ｂの上面のシールリング９ｄを適正に潰し得るシール押圧ピストン９ｆの位置を設定する。次いで、第１，２バッファタンク１１，１２のそれぞれから空圧加速シリンダ装置９に高圧空気を供給する。なお、空圧加速シリンダ装置９の押下げロッド９ｃの上昇に際しては、加速ピストン９ｂとシール押圧ピストン９ｆの間の空気は、加速ピストン９ｂに押されて遮断体９ｎを貫通する中空ロッド９ｇ、Ｔ型金具９ｉの高圧空気流出入管９ｊ、管接続管１１ａを経由して第１バッファタンク１１に流入する。

上記のような作業に並行して、４本の支柱１ａの間の外方においてシフトテーブル２上のロードセル２ｃの上に被験体Ｗをセットして、減速機付モータ２ｈの作動によりテーブル作動用チェーン２ｋによりシフトテーブル２を４本の支柱１ａの間の中心位置に移動させる。次いで、油圧シリンダ２ｆの伸縮ロッドを縮小させて昇降レール２ｄを下降させることにより、シフトテーブル２を基礎１ｅに支持されてなる衝撃受けベース１ｂ上に載置すると、被験体Ｗの衝撃試験準備が終了する。

上記のような被験体Ｗの衝撃試験準備が終了すると、被験体Ｗの衝撃試験が下記のようにして行われる。重錘５を自由落下させる場合には、重錘５を支えている自由落下装置４のスライドピン４ｄを同期退避させると重錘５が自由落下し、重錘５の自由落下による被験体Ｗの衝撃試験が行われる。また、吊持アーム７ｄで重錘５を吊持した場合であって、かつ加速コイルばね７ｇが圧縮されない場合にあっても重錘５を自由落下させることができる。この場合には、倍力爪外し機構８のアーム作動シリンダ８ｅの伸縮ロッド８ｆを伸長させて、トグルアーム８ｄを介して爪外しアーム８ａを押し開いて吊持アーム７ｄの係合爪を、吊持フック５ｅを外すと重錘５が自由落下し、重錘５の自由落下による被験体Ｗの衝撃試験が行われる。従って、この落下試験装置１によれば、４箇所の高さが相違する位置からの重錘５の自由落下により被験体Ｗの衝撃試験を行うことができる。

以下、重錘５を重錘加速装置６により加速して落下させる被験体Ｗの衝撃試験の仕方を説明する。先ず、ばね加速装置７のみによって重錘５を加速して落下させる場合を説明すると、上記のとおり、ばね加速装置７のばね圧縮用油圧シリンダ７ａの伸縮ロッドの伸長により、昇降フレーム７ｂ、吊持アーム７ｄを介して重錘５が上昇されて加速コイルばね７ｇが圧縮されている。そこで、倍力爪外し機構８のアーム作動シリンダ８ｅの伸縮ロッド８ｆを伸長させる。すると、トグルアーム８ｄを介して爪外しアーム８ａが押し開かれて吊持アーム７ｄの係合爪が吊持フック５ｅから外れるので、加速コイルばね７ｇの弾発力による瞬時の押下げ力の作用により重錘５が加速されて落下し、重錘５の加速落下による被験体Ｗの衝撃試験が行われる。この場合、被験体Ｗの衝撃試験条件に応じて加速コイルばね７ｇの圧縮量を種々設定することができるので、重錘５の落下速度を自由に変更して被験体Ｗの衝撃試験を行うことができる。

次に、空圧加速シリンダ装置９のみによって重錘５を加速して落下させる場合を説明する。即ち、この場合には、ばね加速装置７の加速コイルばね７ｇが圧縮されず、圧縮量が０であるために、重錘５は重錘本体５ａの間隔体取付け部５ｆに加速コイルばね７ｇの最大圧縮量に相当する高さの円筒状間隔体９ｒが取付けられて、ばね加速装置７の吊持アーム７ｄによって吊持されている。倍力爪外し機構８のアーム作動シリンダ８ｅの伸縮ロッド８ｆを伸長させると、トグルアーム８ｄを介して爪外しアーム８ａが押し開かれて吊持アーム７ｄの係合爪が吊持フック５ｅから外れる。これにより、重錘５が自由落下を開始して加速ピストン９ｂがシール押圧ピストン９ｆから離れ、シールリング９ｄの押し潰し状態が解除されて若干隙間が生じた瞬間に、シールリング９ｄによる遮断が解除される。
そのため、第１バッファタンク１１内の高圧空気が加速ピストン９ｂとシール押圧ピストン９ｆとの間に一気に流入して、加速ピストン９ｂに、その断面積に応じた力が瞬時に発生する。

従って、加速ピストン９ｂが高速で下降するのに伴って押下げロッド９ｃが高速で伸長し、円筒状間隔体９ｒを介して重錘５に押下げ力を作用させるので、重錘５が加速されて落下し、重錘５の加速落下による被験体Ｗの衝撃試験が行われる。この場合、被験体Ｗの衝撃試験条件に応じて高圧空気の圧力を種々設定することができるので、重錘５の落下速度を自由に変更して被験体Ｗの衝撃試験を行うことができる。なお、空圧加速シリンダ装置９の場合、高速で下降する加速ピストン９ｂはストロークエンドで急停止するため、急停止時の反動により高圧空気が反射し、この空圧加速シリンダ装置９内において水槌作用と同様の現象が生じることになる。しかしながら、第１バッファタンク１１により吸収されるため、空圧加速シリンダ装置９が損傷するような虞がない。

さらに、ばね加速装置７と空圧加速シリンダ装置９との共同動作によって重錘５を加速して落下させる場合を説明する。即ち、この場合には、ばね加速装置７の加速コイルばね７ｇは重錘５の上昇により圧縮されている。また、空圧加速シリンダ装置９の押下げロッド９ｃは重錘５により直接、または必要に応じて取付けられた円筒状間隔体９ｒを介して押上げられ、シールリング９ｄは位置決めシリンダ９ｅのシール押圧ピストン９ｆにより適正に押し潰されている。そして、第１，２バッファタンク１１，１２と空圧加速シリンダ装置９とが連通しており、第１，２バッファタンク１１，１２から高圧空気が流入し得る状態になっている。

そこで、倍力爪外し機構８のアーム作動シリンダ８ｅの伸縮ロッド８ｆを伸長させると、トグルアーム８ｄを介して爪外しアーム８ａが押し開かれて吊持アーム７ｄの係合爪が吊持フック５ｅから外れる。これにより、加速コイルばね７ｇの弾発力により押下げ力が瞬時に付与されて重錘５が加速落下を開始した瞬間に、第１バッファタンク１１内の高圧空気が加速ピストン９ｂとシール押圧ピストン９ｆとの間に一気に流入し、加速ピストン９ｂに，その断面積に応じた力が瞬時に発生する。従って、加速ピストン９ｂが高速で下降するのに伴って押下げロッド９ｃが高速で伸長し、円筒状間隔体９ｒを介して重錘５に押下げ力を作用させる。そのため、重錘５はばね加速装置７と、空圧加速シリンダ装置９とから押下げ力を受けて、より高速で落下することとなる。これにより、最も過酷な被験体Ｗの衝撃試験が行われる。この場合、被験体Ｗの衝撃試験条件に応じて加速コイルばね７ｇの圧縮量、高圧空気の圧力を種々設定することができるので、重錘５の落下速度を自由に変更して被験体Ｗの衝撃試験を行うことができる。

以上に述べたように、本発明の形態に係る落下試験装置１によれば、上記のようにして重錘５の自由落下による被験体Ｗの衝撃試験、および重錘５の加速落下による被験体Ｗの衝撃試験を行うことができる。従って、本発明の形態に係る落下試験装置１によれば、同等の落下速度が得られる従来例に係る自由落下式の落下試験装置よりも支柱１ａの高さを低くすることができ、落下試験装置１を収容する建屋の高さも低くすることができるから、落下試験装置１の設置コストに関して経済的に有利になる。

ところで、以上の形態に係る落下試験装置１においては、この落下試験装置１の重錘加速装置６がばね加速装置７と空圧加速シリンダ装置９との２種類の加速装置を備えた場合を例として説明した。しかしながら、以上の説明から良く理解されるように、重錘加速装置６がばね加速装置７のみを備えた構成であっても、また空圧加速シリンダ装置９のみを備えた構成であっても重錘５を加速して落下させることができる。従って、上記形態に係る落下試験装置１の構成に限定されるものではない。

本発明の形態に係り、落下試験装置の全体正面図である。本発明の形態に係り、落下試験装置の全体側面図である。本発明の形態に係り、落下試験装置のレールを含むシフトテーブルの平面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図１のＢ部拡大図である。図３のＣ−Ｃ線断面図である。図３のＤ矢視図である。図７のＥ−Ｅ線断面図である。図７のＦ−Ｆ線断面図である。本発明の形態に係り、重錘揚程装置の取付け状態説明図である。本発明の形態に係り、重錘自由落下装置の構成説明図である。本発明の形態に係り、重錘の側面図である。本発明の形態に係り、重錘の平面図である。図１２の矢印の手前側の支柱（図１２における左側の支柱）を省略して示すＧ矢視図である。本発明の形態に係り、重錘加速装置の縦断面図である。図１６のＨ−Ｈ線断面図である。本発明の形態に係り、倍力爪外し機構の側面図である。本発明の形態に係り、空圧加速シリンダ装置の取付け状態説明図である。本発明の形態に係り、空圧加速シリンダ装置の縦断面である。本発明の形態に係り、バッファタンク配設状態説明図である。

符号の説明

１…落下試験装置，１ａ…支柱，１ｂ…衝撃受ベース，１ｃ…上部メンテナンス用デッキ，１ｄ…中間部メンテナンス用デッキ，１ｅ…基礎，１ｆ…第１ローラガイド，１ｇ…第２ローラガイド
２…シフトテーブル，２ａ…車輪，２ｂ…衝撃吸収装置，２ｃ…ロードセル，２ｄ…昇降レール，２ｅ…レールガイド，２ｆ…油圧シリンダ，２ｇ…固定レール，２ｈ…減速機付モータ，２ｉ…駆動スプロケット，２ｊ…従動スプロケット，２ｋ…テーブル作動チェーン
３…重錘揚程装置，３ａ…駆動モータ，３ｂ…駆動スプロケット，３ｃ…従動スプロケット，３ｄ…揚程用チェーン，３ｅ…持上げ突起
４…自由落下装置，４ａ…先端側ボス，４ｂ…オイレスブッシュ，４ｃ…基端側ボス，４ｄ…スライドピン，４ｅ…エアシリンダ
５…重錘，５ａ…重錘本体，５ｂ…第１ガイドローラユニット，５ｃ…第２ガイドローラユニット，５ｄ…ばね受座板，５ｅ…吊持フック，５ｆ…間隔体取付け部，５ｇ…重量調整用重錘
６…重錘加速装置，６ａ…架台フレーム，６ｂ…ガイド部材
７…ばね加速装置，７ａ…ばね圧縮用油圧シリンダ，７ｂ…昇降フレーム，７ｃ…回動固定ピン，７ｄ…吊持アーム，７ｅ…アーム回動用エアシリンダ，７ｆ…継足しロッド，７ｇ…加速コイルばね，７ｈ…昇降板，７ｉ…ガイドロッド
８…倍力爪外し機構，８ａ…爪外しアーム，８ｂ…当接部，８ｃ…固定ピン，８ｄ…トグルアーム，８ｅ…アーム作動シリンダ，８ｆ…伸縮ロッド，８ｇ…ガイド筒
９…空圧加速シリンダ装置，９ａ…筒体，９ｂ…加速ピストン，９ｃ…押下げロッド，９ｄ…シールリング，９ｅ…位置決めシリンダ，９ｆ…シール押圧ピストン，９ｇ…中空ロッド，９ｈ…閉塞蓋，９ｉ…Ｔ型金具，９ｊ…高圧空気流出入管，９ｋ…シール装置，９ｌ…ねじロッド，９ｍ…調整ナット，９ｎ…遮断体，９ｏ…高圧空気導入管，９ｐ…内筒，９ｒ…円筒状間隔体，９ｓ…シール押圧ピストンと遮断体との間の隙間
１１…第１バッファタンク，１１ａ…管接続管，１２…第１バッファタンク，１２ａ…管接続管，１３…増圧機
Ｌ…作業床
Ｗ…被験体

Claims

作業床に敷設されたレールを転動する車輪を備え、作業床に所定の間隔を隔てて立設された複数の支柱の間の中心位置と、これら複数の支柱の外方位置との間で往復移動して、載置された被験体を前記複数の支柱の間の中心位置に移動させると共に、これら複数の支柱の間の中心位置において下降されて、作業床に設けられた衝撃受ベースに載置されるシフトテーブルと、前記複数の支柱の相対する側に設けられたローラガイドを転動するガイドローラを備えた重量調整可能な重錘と、前記複数の支柱に沿って設けられ、前記重錘を所定高さまで揚程する可逆作動自在な重錘揚程装置と、前記複数の支柱の頂部に設けられ、前記重錘揚程装置により揚程された重錘を吊持、かつ吊持開放自在に支持し、前記重錘に対して瞬時に押下げ力を作用させる重錘加速装置とを具備してなることを特徴とする落下試験装置。
前記複数の支柱の相対する部位であって、かつ前記重錘加速装置よりも下方の複数箇所に、相対する方向に突出して前記重錘を支えると共に同期退避することにより、支えている重錘を自由落下させる進退自在なスライドピンを有する自由落下装置が設けられてなることを特徴とする請求項１に記載の落下試験装置。
前記重錘加速装置は、前記複数の支柱の頂部に架設された架台フレームと、この架台フレームに設けられ、前記重錘に設けられた吊持フックに係合する係合爪を備え、回動支点ピンで支持されてなる開閉自在な一対の吊持アームと、この一対の吊持アームに対する係合爪の係合を開放するために、この一対の吊持アームを同時に押し開く倍力爪外し機構を備えてなり、この倍力爪外し機構は、先端側が固定ピンにより回動可能に支持され、前記一対の吊持アームの回動支点ピンと係合爪の間を相反する方向に押圧する爪外しアームと、先端側が前記爪外しアームの基端側に枢着され、ガイドに案内されて伸縮するアーム作動シリンダの伸縮ロッドの先端に基端側が枢着されてなる開閉自在な一対のトグルアームとからなることを特徴とする請求項１または２のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置。
前記重錘加速装置は、前記架台フレームに設けられた油圧シリンダと、この油圧シリンダのロッドの伸長により前記吊持アーム、前記重錘を介して圧縮されると共に弾発力により前記重錘に押下げ力を作用させる加速ばねを備えたばね加速装置を備えてなることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置。
前記重錘加速装置は、前記架台フレームに設けられた垂直な筒体と、この筒体の下部部分に組込まれ、前記重錘に押下げ力を作用させる押下げロッドを備えた加速ピストンと、この加速ピストンの上部に設けられ、この加速ピストンの外径より小径のシールリングと、前記筒体の上部部分と、この上部部分に組込まれ、前記筒体の側面より導入される高圧空気により前記シールリングを押し潰してこのシールリングの内外を遮断するシール押圧ピストンを備えると共に、前記筒体の上部に設けられた高圧空気流出入管から流入する高圧空気を、中空ロッドを介して前記シール押圧ピストンと前記加速ピストンの間に供給する位置決めシリンダとからなる空圧加速シリンダ装置を備えてなることを特徴とする請求項１乃至４のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置。
前記筒体の上部に設けられた高圧空気流出入管に、前記架台フレームに設けられたバッファタンクから高圧空気が供給されるように構成されてなることを特徴とする請求項５に記載の落下試験装置。
前記重錘加速装置の前記ばね加速装置と前記空圧加速シリンダ装置とは、前記重錘に対してそれぞれ個別に押下げ力を作用させ得るように構成されてなることを特徴とする請求項５または６のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置。
前記空圧加速シリンダ装置の位置決めシリンダは、前記中空ロッドの上端が連結ピンを介して連結されると共に、前記高圧空気流出入管の連通位置より上側にシールを介して気密可能に前記筒体外に突出し、突出部分に雄ねじが螺刻されてなるねじロッドと、このねじロッドの雄ねじに螺着され、前記シール押圧ピストンを、前記シールリングを適正な潰し代だけ押し潰す位置に調整する調整ナットとからなる位置決め機構により位置決めされるように構成されてなることを特徴とする請求項５乃至７のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置。
前記重錘の上面に、前記加速ばねの設定圧縮量の如何にかかわらず、前記加速ピストンの全ストロークを有効活用することを可能ならしめる間隔体を取付ける間隔体取付け部が設けられてなることを特徴とする請求項５乃至８のうちの何れか一つの項に記載の落下試験装置。