JP3190761U - 振動・衝撃試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動試験と衝撃試験との双方試験を１台の試験装置で再現可能にし、更に双方試験を同時動作で再現可能にした振動・衝撃試験装置を提供する。【解決手段】装置機枠１上に上昇可能に設置されるテーブル受け台２、コイルスプリング４を経てテーブル受け台２上に支持される載置テーブル３、載置テーブル３に振動を負荷する加振機５、動力伝達手段を介してテーブル受け台２を押し上げ上昇させる電動モータ６，７を備える。動力伝達手段は、電動モータ６，７の出力軸６ａ，７ａに取り付けられるカム１９ａ、テーブル受け台２の下面側に取り付けられてカム１９ａの回転に追従してカム外周２０に沿って縦方向に係合連繋すると共にカム外周２０の外周頂点Ｐが位置した時点で当該外周頂点Ｐから脱離落下するカムフォロア１９ｂから構成されたカム機構１９であり、カムフォロア１９ｂの外周頂点Ｐからの脱離落下によりテーブル受け台２を水平又は片側斜め押し上げ上昇限から装置機枠１上に自重落下させる。【選択図】図１

Description

本考案は、各種の製品や包装物などの輸送物が、様々な輸送環境下で受ける振動や衝撃を模擬的に再現して試験を行う振動・衝撃試験装置に関する。

特許文献１などには、輸送物が輸送環境下で受ける振動を模擬的に再現して当該振動試験を行う振動試験装置が記載されている。
この振動試験装置は、例えば、トラックなどの車両よる輸送物の陸上輸送中に、路面の凸凹や段差などを乗り越えるときに発生する上下方向の振動、カーブに差し掛かった時に発生する左右方向の振動、そして、急発進や急ブレーキなどの加速時や減速時に発生する前後方向の振動による合成振動を模擬的に再現して輸送物の振動試験を行うように構成されている。つまり、振動試験装置の載置テーブル（振動台）上に載せられた被試験物（供試体）に、上下方向、左右方向、前後方向の３軸方向同時に振動を負荷可能として振動試験を行うように構成されている。
これにより、輸送物が輸送中に受ける上下左右前後方向の再現された加振力による振動（振動加速度）を輸送物に負荷して、輸送物の損傷否か、その損傷度合などを確認するなどにより、振動に対する輸送物の強さ（耐振）を評価するものである。

また、特許文献２などには、輸送環境下において受ける衝撃（重力加速度）を高い再現性をもって輸送物（包装貨物）に与えることで衝撃試験を行う衝撃試験装置が記載されている。
この衝撃試験装置は、例えば、トラックなどの車両が走行中、歩道と車道との間の高低差のある段差などを乗り越えるときなどにおいて輸送物が車両荷台上で飛び跳ねたり、輸送物同士がぶつかるなどで単発的、短時間の間に発生する強い力、衝撃力を再現して輸送物の衝撃試験を行うものである。つまり、輸送物の衝撃強さを評価するものである。

ちなみに、各種の製品や包装物などの輸送物が輸送環境下において受ける振動や衝撃に対する強さの評価は、例えば、輸送中に継続して発生する振動、そして単発的、短時間の間に発生して消える衝撃から製品を保護するための緩衝包装設計などが適正であるかを把握・検証するために行なわれるものである。

特開２００６−３３７０８６号公報 特開２０１１−１４９６９６号公報

しかしながら、前記特許文献１および２に記載の従来技術では、輸送物である被試験物（供試体）の振動試験と衝撃試験をそれぞれの専用試験装置を用いて個々に行なわなければならない。そのために、従来では、振動試験用と衝撃試験用のそれぞれの専用試験装置を購入しなければならないという設備投資を余儀無くされるなど、設備コストの面で問題がある。
また、従来技術では、専用試験装置を用いて振動試験と衝撃試験とを個々に行う必要があることで、それぞれの試験を行う前に煩雑な段取り作業が必要になり、非能率で試験時間が掛るという問題もある。

本考案は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、振動試験と衝撃試験との双方試験を１台の試験装置で再現可能にすること、双方試験を同時（一緒）に再現可能にすること、また、衝撃試験においてはトラックなどの車両荷台で輸送物が受ける上下水平衝撃や上下斜め衝撃などを再現可能とすること、などが本考案の目的である。

前記課題を解決するために、本考案に係る振動・衝撃試験装置では、少なくとも以下の構成を具備しているものである。

装置機枠上に、水平上昇および／または片側斜め上昇可能に設置されるテーブル受け台と、下面四隅の弾性部材を経て前記テーブル受け台上に支持される被試験物の載置テーブルと、この載置テーブルの下面に設置されて当該載置テーブルに上下左右前後方向の振動を負荷可能とする振動試験用駆動機と、前記装置機枠内に設置されて前記テーブル受け台を押し上げ上昇させる衝撃試験用駆動機とを備え、
前記衝撃試験用駆動機は、動力伝達手段を介して前記テーブル受け台を押し上げ上昇可能と成し、前記動力伝達手段は、縦方向に係脱連繋可能に形成されて、前記衝撃試験用駆動部からの動力を受けた係合連繋状態にて前記テーブル受け台を押し上げ上昇させるとともに、当該上昇限において係合連繋状態が脱離されることで、前記テーブル受け台を前記装置機枠上に自重落下させるように構成されていることを特徴とする。

ここで、前記テーブル受け台は、平面視で矩形状の前記装置機枠の対応する左右両側において前後の昇降支持機構により昇降動可能に支持され、前記昇降支持機構は、前記テーブル受け台の下面両側の前後位置にそれぞれ配設される前後の昇降支持部と、該昇降支持部側と前記装置機枠側にそれぞれ取り付けられて前記昇降支持部を上下動可能に支持するガイド部とからなり、前記昇降支持部と前記テーブル受け台との間には当該テーブル受け台の前側と後側をそれぞれ傾動可能に軸支する軸受機構が介在されている構成を採用することが好適なものとなる。
また、前記動力伝達手段は、前記衝撃試験用駆動機の出力軸側に取り付けられるカムと、前記テーブル受け台の下面側に取り付けられて前記カムの回転に伴いカム外周（輪郭曲線）に沿って係合連繋するとともに当該カム外周の外周頂点（カム頂点）に位置した時点で当該外周頂点から脱離落下するカムフォロアとから構成されたカム機構であること、前記衝撃試験用駆動機は、電動モータであり、当該電動モータの出力軸に取り付けられたカムの回転変位位置を少なくとも検出するセンサが備えられていること、などの構成を採用することが好適なものとなる。

このような構成によれば、載置テーブル上に被試験物をセット載置させた後、振動試験用駆動機を駆動させることで、下面四隅の弾性部材を経てテーブル受け台上に支持されている載置テーブルを上下左右前後方向に加振させて、載置テーブル上の被試験物を上下左右前後方向（３軸方向）に同時に振動させる振動試験を行うことができる。
他方、衝撃試験用駆動機を駆動させることで、当該駆動機の動力を受けて縦方向に係合連繋状態にある動力伝達手段によりテーブル受け台を水平上昇および／または片側斜め上昇させ、当該上昇限における動力伝達手段の係合連繋状態の脱離によってテーブル受け台を装置機枠上に自重落下させることができる。つまり、テーブル受け台の自重落下によって載置テーブル上の被試験物に単発的、短時間の間に強い力を与える衝撃試験を行うことができる。
また、振動試験用駆動機と衝撃試験用駆動機とを同時に駆動させることで、載置テーブル上の被試験物を上下左右前後方向に振動させる振動試験と、テーブル受け台の自重落下によって載置テーブル上の被試験物に単発的、短時間の間に強い力を与える衝撃試験とを同時に行なうことができる。

本考案の振動・衝撃試験装置によれば、被試験物の振動試験と衝撃試験との双方試験を行うことができる。また、振動試験と衝撃試験とを同時（一緒）に行なうことができる。

また、衝撃試験においては、被試験物を水平に上昇させて落下させる水平落下衝撃試験と、被試験物の片側のみを上昇させて落下させる斜め落下衝撃試験とを行うことができる。例えば、トラックなどの車両が走行中に、比較的に平らな場所の歩道と車道との間の段差などを乗り越えるときに輸送物が荷台上で水平上下に飛び跳ねたときの衝撃力や、坂道などの傾斜のある場所などでの歩道と車道との間の段差などを乗り越えるときに輸送物が荷台上で斜めに飛び跳ねたときの衝撃力など、輸送環境下において輸送物が受ける様々な状況における衝撃（重力加速度）を模擬的に再現した衝撃試験を行うことができる。

本考案によれば、各種の製品や包装物などの輸送物が、トラックなどの車両による様々な輸送環境下で受ける振動や衝撃を模擬的に再現して当該振動試験と衝撃試験との双方試験を１台で行うことができる振動・衝撃試験装置を提供することができる。これにより、従来技術に比べて、設備コストの面において有利になるとともに、振動試験と衝撃試験との試験前の個々の段取りが不要となることで、試験作業の効率化が図られ、試験時間を大幅に短縮することができる、などの顕著な効果を期待することができる。

本考案の実施形態に係る振動・衝撃試験装置の構成全体を、一部を除いて縦断面して示す説明図（縦断側面図）である。 同試験装置の載置テーブルおよびテーブル受け台を省略した状態で示す説明図（平面図）である。 同試験装置の要部（動作機構部）を拡大して示す説明図（正面図）である。 同試験装置の要部（カム機構部）をさらに拡大して示す説明図（部分拡大図）である。 同試験装置による衝撃試験においてテーブル受け台を水平に押し上げ上昇させたときの状態を示す説明図である。 同衝撃試験においてテーブル受け台の前側を、後側の軸受機構を支点に斜めに押し上げ上昇させたときの状態を示す説明図である。 同衝撃試験においてテーブル受け台の後側を、前側の軸受機構を支点に斜めに押し上げ上昇させたときの状態を示す説明図である。

以下、本考案の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。本考案の実施形態は図示の内容を含むが、これのみに限定されるものではない。
図１は、本考案の実施形態に係る振動・衝撃試験装置の全体構成を、一部を除いて縦断面して示す説明図であり、図２は、同試験装置の一部を省略した状態で示す説明図であり、図３は、同試験装置の要部を拡大して示す説明図であり、図４は、同試験装置の要部をさらに拡大して示す説明図である。
なお、本実施形態で、振動・衝撃試験装置Ａの方向性、例えば、後記する装置機枠１およびテーブル受け台２の前後左右の方向性において、前側は図１および図２において紙面左側、後側は図１および図２において紙面右側、そして左右・両側は図２において紙面上下方向（紙面下側が左側、紙面上側が右側）を示す。また、テーブル受け台２の前側はトラックなどの車両において車体の前側（Ｆｒ）、後側は車体の後側（Ｒｒ）、左側は車体の左側（Ｌ）、右側は車体の右側（Ｒ）を想定している。

≪振動・衝撃試験装置Ａの説明≫
振動・衝撃試験装置（以後、単に「試験装置」と称する）Ａは、装置機枠（架台フレーム）１上に、水平上昇および／または片側斜め上昇可能に設置されるテーブル受け台２と、このテーブル受け台２上に、下面四隅の弾性部材であるコイルスプリング４を経て支持される被試験物Ｍの載置テーブル３と、この載置テーブル３の下面に吊持状に設置される振動試験用駆動機である加振機５と、装置機枠１内に設置されて、テーブル受け台２を共同運転で水平に押し上げ上昇、または、単独運転で片側斜めにそれぞれ押し上げ上昇させる衝撃試験用駆動機である２基の電動モータ６，７とから構成されている。
なお、本実施形態では、テーブル受け台２を装置機枠１上に、後記の図５に示すように、水平上昇可能で、また、後記の図６および図７に示すように、前側と後側をそれぞれ斜め上昇可能に設置してなる。

また、具体的な構成形態においては図示を省略しているが、本実施形態に係る試験装置Ａは、装置制御部内蔵の装置操作パネル（液晶タッチパネル）を備えている。この装置操作パネルには、後記する各種ボタンや摘みなどが備えられており、これら各種ボタンや摘みの操作によって試験装置Ａが被試験物Ｍの振動試験や衝撃試験の各試験動作を開始、そしてそれらの試験動作を制御するように構成されている。

≪装置機枠１の説明≫
装置機枠１は、アングル（チャンネル）材などを用いて適宜の高さで前後方向（図１および図２において紙面左右方向）に長い平面視で形状に枠組み形成されている。そして、装置機枠１は、枠下面の四隅部分に、移動用車輪（キャスタ）８と、振動試験および衝撃試験を行うときに、移動用車輪８を浮かした状態で装置機枠１を床面などに不動・安定的に設置するための脚座９を備えている。この脚座９は、螺子部材、ナット部材などによって上下動可能に備えられている。

≪テーブル受け台２の説明≫
テーブル受け台２は、鉄板などを用いた截断と溶接などによって適宜の厚さ（高さ）で装置機枠１の平面視形状に相当する大きさの平面視で略矩形状に形成されている。また、テーブル受け台２は、前後左右の下面各辺に沿わせて角パイプ材などからなる下面部材１０を囲繞状に備え、上面側には上向き開口の凹み部１１を備えている。この凹み部１１は、載置テーブル３の下面に設置される加振機５がテーブル受け台２に触れないように収められる開口幅と深さを有する形態にて形成されている。
これにより、振動試験時においてテーブル受け台２に触れることなく、加振機５を運転させて被試験物Ｍを載せた載置テーブル３を加振して振動試験を遂行させることができる。

また、テーブル受け台２は、下面左右に位置する下面部材１０の前後位置（計４ヶ所）に衝撃試験時に押し上げ上昇されて装置機枠１上に自重落下（重力落下）したときの金属同士の衝突を避けるための軟質や硬質などからなる脚部１２を備えている。

このように形成されているテーブル受け台２は、装置機枠１の左右両側（両長辺側）の内側において前後位置にそれぞれ取り付け配設される前後２ヶ所の昇降支持機構１３によって、後記の図５に示すように、装置機枠１上に水平昇降動可能に支持される。また、テーブル受け台２は、後記の図６および図７に示すように、前側と後側がそれぞれ片側斜め昇降動可能となすように軸受機構１４を介して前後の昇降支持機構１３の後記する昇降支持部１３ａ上に傾動可能に軸支されて支持されるものである。

≪昇降支持機構１３の説明≫
昇降支持機構１３は、テーブル受け台２の下面前後位置において軸受機構１４を介してそれぞれ配設される前後の昇降支持部１３ａと、この昇降支持部１３ａの後記する垂直部材１３ａ−１を上下動可能に支持するガイド部１３ｂとから構成されている。
昇降支持部１３ａは、ガイド部１３ｂを介して装置機枠１の左右両側の枠内に昇降動可能に取り付け支持される左右の垂直部材１３ａ−１と、この両垂直部材１３ａ−１上間にわたり架橋状に取り付けられる縦断面視（輪切り断面視）で略下向きＬ字状の横架部材１３ａ−２とから略門型形状に形成されている（図３参照）。
ガイド部１３ｂは、装置機枠１の左右両側の枠内側に取付け部材１５を介して垂直に取り付けられるレール部材１３ｂ−１と、このレール部材１３ｂ−１を幅方向に挟持するように取り付けられて当該レール部材１３ｂ−１に上下スライド可能とするスライド部材１３ｂ−２とから形成され、スライド部材１３ｂ−２に昇降支持部１３ａの垂直部材１３ａ−１が取り付け支持されるようになっている（図２および図３参照）。

≪軸受機構１４の説明≫
軸受機構１４は、昇降支持部１３ａの横架部材１３ａ−２上に取り付けられる第１受け部材１４ａと、この第１受け部材１４ａを挟み込むようにその両側に位置してテーブル受け台２の下面に取り付けられる一対の第２受け部材１４ｂと、第１受け部材１４ａを挿通して第２受け部材１４ｂ間にわたり取り付けられて両部材１４ａ，１４ｂをヒンジの如く連結する軸部材１４ｃとから形成されている。
第１受け部材１４ａは、軸部材１４ｃが挿通内在される軸挿通口１６を備えている。この軸挿通口１６は、軸部材１４ｃが軸径方向に自由に遊動し得る大きさの口径（開口）を有する四角形状のバカ孔である。この軸挿通口１６を貫通して一対の第２受け部材１４ｂから突出する軸部材１４ｃの両端部はワッシャを介してレンチボルトなどにて第２受け部材１４ｂに止着されている。また、第１受け部材１４ａの軸挿通口１６内に位置する軸部材１４ｃの外周には潤滑性などを有する材料からなるブッシュ部材（筒部材）１７が被嵌状に備えられている。
このように形成されている軸部材１４ｃと軸挿通口１６との関係により、テーブル受け台２を押し上げ上昇させて行う衝撃試験時において、装置機枠１や後記するカム機構１９のカム１９ａやカムフォロア１９ｂなどに直接落下衝撃力が伝わらないように、当該衝撃力を第１受け部材１４ａの軸挿通口１６内における軸部材１４ｃの流動的な動き（遊動）によって逃がす（緩和する）ように工夫されている。また、軸部材１４ｃの流動的な動きによって、テーブル受け部材２は装置機枠１上に自重落下（重力落下）したときに跳ね上がる動きを成すように工夫されている。

≪載置テーブル３の説明≫
載置テーブル３は、鉄板などを用いた折り曲げ加工などによってテーブル受け台２の平面視形状に相当する大きさに形成されている。この載置テーブル３は、下面四隅にコイルスプリング４を下向きに備え、このコイルスプリング４によってテーブル受け台２上に水平状（当該テーブル受け台２と平行）に支持される。
これにより、加振機５により載置テーブル３が加振されるとともに、同加振による振動がコイルスプリング４に吸収されてテーブル受け台２側に伝わらないようにしている。そして、載置テーブル３は、被試験物Ｍを固定状に保持させるためのＬ形保持具１８などを備えている。

≪加振機５の説明≫
加振機５は、具体的な構造説明図を省略しているが、例えば、回転駆動機内蔵部と偏心フライホイル内蔵部からなり、モータなどの駆動機の回転軸と、この回転軸に一体連動状の偏心フライホイルとの重量アンバランスによる回転数に見合った周波数の振動を発生するように構成された回転式振動発生機である。
また、加振機５は、回転駆動機内蔵部側に設けた取付け脚部を、載置テーブル３の下面ほぼ中央部位に駆動機の回転軸線が前後方向に沿うように重心バランスを整えて取り付けることで、偏心フライホイルの首振り回転により上下方向（Ｚ軸方向）、左右方向（Ｘ軸方向）、前後方向（Ｙ軸方向）の振動を載置テーブル３に同時に負荷可能とするものである。つまり、加振機５は、載置テーブル３上の被試験物ＭをＸＹＺの３軸同時振動で負荷（加振）可能に構成されている。

≪電動モータ６，７の説明≫
２基の電動モータ６，７は、ＩＰＭブレーキ付ギアモータである。この２基の電動モータ６，７は、図１および図２に示すように、装置機枠１の枠内底部において、テーブル受け台２を上下昇降動可能に支持する昇降支持機構１３の昇降支持部１３ａとガイド部１３ｂが取り付けられている装置機枠１の枠内前後位置に出力軸６ａ，７ａを対応位置させた状態で装置機枠１内底部の前後位置で並列状にそれぞれ設置される。
このように位置向き関係で装置機枠１内の底部に設置された２基の電動モータ６，７の出力軸６ａ，７ａと、テーブル受け台２を動力伝達手段であるカム機構１９によって縦方向（上下方向）に係脱連繋可能に連結する。

≪カム機構１９の説明≫
カム機構１９は、電動モータ６，７の出力軸６ａ，７ａの回転運動を、テーブル受け台２を押し上げ上昇させる縦方向の上下運動に変換するとともに、テーブル受け台２を押し上げ上昇させるときには縦方向の係合連繋状態が保たれ、テーブル受け台２を押し上げ上昇限まで押し上げた時点では係合連繋状態が脱離されるように構成されている。
このカム機構１９は、電動モータ６，７のそれぞれの出力軸６ａ，７ａに取り付けられるカム１９ａと、テーブル受け台２の下面側にそれぞれ取り付けられてカム１９ａの回転に追従して後記するカム外周２０に沿って縦方向（上下方向）に係合連繋するカムフォロア１９ｂとから構成されている。

≪カム１９ａの説明≫
カム１９ａは、所定の板厚を有する板カム（周縁カム）である。このカム１９ａは、出力軸６ａ，７ａに回転不動に取り付けられる回転軸芯の小径外周２１から円周径方向（半径方向）の所定寸法位置の外周頂点（カム頂点）Ｐに向けて円周略半円形状に連設させたカム外周（輪郭曲線、カム円周）２０を備えている。
そして、カム１９ａは、外周頂点Ｐから小径外周２１に向けて鋭角の直線状に連設された脱離落下部（落下崖部）２２を備えた形態に形成されている。

≪カムフォロア１９ｂの説明≫
カムフォロア１９ｂは、電動モータ６，７の出力軸６ａ，７ａに取り付けられたカム１９ａの真上に位置するテーブル受け台２の下面前後位置において、カム外周２０の回転円周軌道線上内にそれぞれ取付け機構２７を介して垂下状にそれぞれ取り付け配置される。
これにより、カムフォロア１９ｂは、出力軸６ａ，７ａから受ける動力により出力軸６ａ，７ａと一体に回転するカム１９ａのカム外周２０に追従係合した連繋状態で、当該カム外周２０に沿って縦方向（上下方向）に押し上げられるとともに、カム外周２０の外周頂点Ｐと位置した時点で、当該外周頂点Ｐから脱離落下部２２に沿って小径外周２１へと脱離落下するようになっている。つまり、カム１９ａが１回転する毎にカム外周２０の外周頂点Ｐからカムフォロア１９ｂが脱離落下することで、テーブル受け台２が押し上げ上昇限から装置機枠１上に自重落下（重力落下）するようになっている。

≪取付け機構２７の説明≫
取付け機構２７は、図２および図３に示すように、カムフォロア１９ｂを回転可能に軸支するＬ形部材２７ａと、このＬ形部材２７ａを上下動可能に支持する移動軸部材２７ｂと、この移動軸部材２７ｂをテーブル受け台２の下面に対して支持するホルダ部材２７ｃと、カムフォロア１９ｂがカム１９ａのカム外周２０方向に対する向きを常に保つための昇降軸上限ワッシャ２７ｄおよび昇降軸ガイド２７ｅから構成されている。また、取付け機構２７は、移動軸部材２７ｂをホルダ部材２７ｃに対して係止ロックするためのクランプレバー２７ｆを備えている。
これにより、カムフォロア１９ｂのテーブル受け台２からの垂下寸法（距離）を任意に調節変更できるようにしてある。つまり、衝撃試験を行う際のテーブル受け台２の装置機枠１上から押し上げ上昇高さを、被試験物（輸送物）Ｍの形態や種類などに応じて任意に調節することで、被試験物Ｍの形態や種類などに応じて与える落下衝撃力の強さ（大きさ）を容易に変更することができるようにしている。

また、本実施例では、電動モータ６，７の出力軸６ａ，７ａの回転位置を検出する。詳しく述べると、両出力軸６ａ，７ａにそれぞれ取り付けられているカム１９ａの回転姿勢が常に同じ回転対称位置関係（回転向き関係）になるように両出力軸６ａ，７ａの回転位置を検出するためのセンサ２８を備えている。

≪センサ２８の説明≫
センサ２８は、投光部と受光部がコの字形（溝型）にセットされているフォト・マイクロセンサ（光センサ）である。このセンサ２８は、出力軸６ａ，７ａの回転周りに位置して支持部材３０により取り付け配置されて、出力軸６ａ，７ａ側に取り付けられている検出板（トグ）２９が、出力軸６ａ，７ａの回転により投光部と受光部との間を通過することで、カム１９ａの回転姿勢（回転方向性）を検出するようになっている。
つまり、センサ２８は、両電動モータ６，７に装置制御部を介してそれぞれ接続されており、カム１９ａの出力軸６ａ，７ａに対する軸周り取付け方向に対し、軸周り対称位置関係で出力軸６ａ，７ａに取り付けられている検出板２９が投光部と受光部との間を位置通過するときのカム１９ａの回転位置信号（出力軸６ａ，７ａの回転信号）を装置制御部に逐次出力するように構成されている。
これにより、２基の電動モータ６，７の出力軸６ａ，７ａに取り付けられたカム１９ａの回転姿勢を常に同じ回転対称位置関係にて２基の電動モータ６，７を同時に運転させた被試験物Ｍの衝撃試験を行うことができる。つまり、図５に示すように、２基の電動モータ６，７を同時に運転させてテーブル受け台２を水平に押し上げ上昇させた後に、当該上昇限からテーブル受け台２を装置機枠１上に水平に自重落下させて行う被試験物Ｍの水平落下衝撃試験を確実に実行（遂行）させることができる。

また、本実施例では、衝撃試験時におけるテーブル受け台２の落下衝撃力が、昇降支持機構１３や装置機枠１に直接伝播されることを避けるために、当該衝撃力を吸収減衰するためのショックアブソーバ３１を備えている。
ショックアブソーバ３１は、オイルによるダンパ方式やバネなどの弾性体によるダンパ方式などからなる筒式ショックアブソーバであり、図３に示すように、昇降支持機構１３の昇降支持部１３ａを受け止めるように、当該昇降支持部１３ａの垂直部材１３ａ−１の下端下方に位置して取付け部材１５にＬ型部材３２を介して取り付け配置される。

［作用説明］
つぎに、以上のように構成されている本実施形態に係る試験装置Ａによる被試験物Ｍの振動試験および衝撃試験について説明する。
図５〜図７は、衝撃試験において、テーブル受け台を水平に押し上げ上昇させた状態と片側斜めに押し上げ上昇させた状態を示す説明図である。ここでは、図１を適宜参照しながら説明する。

まず、初めに振動試験について説明すると、図１示す状態において、載置テーブル３上に被試験物Ｍ、例えば、ペットボトルなどが収容された包装箱（段ボール箱）ｍを載せ、Ｌ型保持具１８などにて四方から挟み込むようにして包装箱ｍを載置テーブル３上にセット保持する。
載置テーブル３上に包装箱ｍをセットした後、図示省略の装置操作パネル（液晶タッチパネル）の振動運転ボタンによって加振機５を運転させて振動試験を開始する。すると、下面四隅のコイルスプリング４を経てテーブル受け台２上に支持されている載置テーブル３上の包装箱ｍに、上下方向（Ｚ軸方向）、左右方向（Ｘ軸方向）、前後方向（Ｙ軸方向）の３軸同時振動を与えながら行われる振動試験が遂行（実行）させる。このとき、被試験物Ｍの応じた振動試験時間にて振動試験が遂行されるものである。振動試験時間が経過した時点で振動運転ボタンによって加振機５を停止させる。

なお、具体的な構成の図示とその説明について省略しているが、装置操作パネルに振動試験設定摘みを備えて、この設定摘みにより装置制御部に振動試験時間の任意設定を可能と成し、装置制御部（マイクロコンピュータ内）には振動試験が開始時点でカウントを開始するタイマ手段を備えた構成などを採用することで、振動試験設定摘みにより設定された振動試験の時間経過後に加振機５の運転を自動停止させるようにすることができる。

そして、振動試験が終了したのちに、載置テーブル３上にセットされた包装箱ｍの衝撃試験を継続して行う場合は、装置操作パネルに備えられている図示省略の衝撃運転ボタンによって電動モータ６，７の双方またはいずれか一方を運転させることで、振動試験終了後において載置テーブル３上の包装箱ｍの衝撃試験をそのまま遂行させることができる。このとき、図５に示すように、テーブル受け台２全体を水平に押し上げ上昇させて行う水平落下衝撃試験、または、図６および図７に示すように、テーブル受け台２の下面後側または下面前側の軸受機構１４を支点としてテーブル受け台２の前側または後側を押し上げ上昇させて行う片側斜め落下衝撃試験の何れかを装置操作パネルに備えられている図示省略の衝撃試験選択ボタン（スイッチ）によって選択する。

なお、衝撃試験選択ボタンは、図５に示す水平落下衝撃試験と、図６に示すテーブル受け台２の下面後側の軸受機構１４を支点とする片側斜め落下衝撃試験、そして図７に示すテーブル受け台２の下面前側の軸受機構１４を支点とする片側斜め落下衝撃試験の三パターンの衝撃試験を選択可能に形成されている。例えば、三パターンそれぞれの運転ボタンなどによって、図５〜図７にそれぞれ示す三パターンの衝撃試験をそれぞれ遂行（実行）させることができるように構成されている。

ここで、図５に示す水平落下衝撃試験の運転ボタンを選択した場合には、２基の電動モータ６，７が同時に運転を開始する。すると、２基の電動モータ６，７の出力軸６ａ，７ａに取り付けられているカム１９ａは同じ回転姿勢（図５において、電動モータ６側のカム１９ａは反時計回り、電動モータ７側のカム１９ａは時計回り）にて回転し、カム１９ａの回転に追従してカム外周２０に沿って縦方向に係合連繋状態にあるカムフォロア１９ｂと、当該カムフォロア１９ｂを軸支する取付け機構２７によりテーブル受け台２の前後を同時に押し上げる動力が電動モータ６，７からテーブル受け台２に伝達され、テーブル受け台２全体を水平に押し上げ上昇させる。
そして、カム１９ａのカム外周２０の外周頂点Ｐがカムフォロア１９ｂに係合連繋するテーブル受け台２の押し上げ上昇限に達することで、カムフォロア１９ｂは外周頂点Ｐから脱離される。すると、載置テーブル３上に包装物ｍがセットされているテーブル受け台２は、図５に示す押し上げ上昇限から図１に示す装置機枠１上に水平に自重落下（重力落下）する。これにより、テーブル受け台２の水平落下により載置テーブル３上の包装物ｍに単発的、短時間の間に強い力を与える水平落下衝撃試験が遂行される。

なお、装置操作パネルの装置制御部に、当該操作パネルに備えられている試験回数設定ボタンなどにより試験回数（テーブル受け台２の落下回数）を入力設定することで、当該試験回数にて包装物ｍに繰り返して衝撃力を与える水平落下衝撃試験を遂行させることができる。試験回数は、出力軸６ａ，７ａが一回転する毎にセンサ２８を通過する検出板２９の通過回数、すなわち、検出板２９が通過したときにセンサ２８から出力される信号を装置制御部（マイクロコンピュータ内蔵）のカウント手段によりカウントすることができる。

一方、図６および図７に示す片側斜め落下衝撃試験を選択、例えば、図６に示すテーブル受け台２の下面後側の軸受機構１４を支点とする前側斜め落下衝撃試験を選択した場合には、電動モータ６のみが単独で運転を開始する。すると、電動モータ６の出力軸６ａに取り付けられているカム１９ａの回転に追従してカム外周２０に沿って縦方向に係合連繋状態にあるカムフォロア１９ｂと、カムフォロア１９ｂを軸支する取付け機構２７によりテーブル受け台２の前側を押し上げる動力が電動モータ６からテーブル受け台２に伝達され、軸受機構１４を支点にテーブル受け台２の前側が斜めに押し上げ上昇される。
そして、カム１９ａのカム外周２０の外周頂点Ｐがカムフォロア１９ｂに係合連繋するテーブル受け台２の押し上げ上昇限に達することで、カムフォロア１９ｂは外周頂点Ｐから脱離される。すると、載置テーブル３上に包装物ｍがセットされているテーブル受け台２は、図６に示す前側斜め押し上げ上昇限から図１に示すに装置機枠１上に斜めに自重落下（重力落下）する。すなわち、テーブル受け台２の前側斜め自重落下により載置テーブル３上の包装物ｍに、斜め押し上げにより単発的、短時間の間に強い力を与える斜め落下衝撃試験が遂行される。

以上説明したように、本実施形態に係る試験装置Ａによれば、載置テーブル３上に被試験物Ｍである包装物ｍをセット保持させた後、加振機５を運転させることで、下面四隅のコイルスプリング４を経てテーブル受け台２上に支持されている載置テーブル３を上下左右前後方向に加振させて、載置テーブル３上の包装物ｍに上下左右前後方向の３軸同時振動を与えながら行う振動試験を遂行させることができる。
また、電動モータ６，７の双方またはいずれか一方を運転させることで、電動モータ６，７の動力を受けて係合連繋状態にあるカム機構１９のカム１９ａとカムフォロア１９ｂ、カムフォロア１９ｂの取付け機構２７によりテーブル受け台２を水平上昇または片側斜めに上昇させ、当該上昇限におけるカム１９ａに対するカムフォロア１９ｂの係合連繋状態の脱離によって、テーブル受け台２を装置機枠１上に自重落下させる落下衝撃試験を遂行させることができる。つまり、テーブル受け台２の自重落下（重力落下）によって載置テーブル３上の包装物ｍに単発的、短時間の間に上下水平または上下斜め方向の強い力を与える衝撃試験を遂行させることができる。

また、具体的な構成の図示とその説明について省略しているが、本実施形態に係る試験装置Ａでは、加振機５による振動試験と、電動モータ６，７による衝撃試験とを同時に遂行させることができるように構成されている。
すなわち、装置操作パネルには振動試験と衝撃試験とを同時に遂行させるための振動・衝撃同時運転ボタンが備えられている。そして、この振動・衝撃同時運転ボタンは、振動・水平衝撃同時運転ボタン、振動・前側斜め衝撃同時運転ボタン、振動・後側斜め衝撃同時運転ボタンからなり、これらいずれかの運転ボタンを選択することで、振動試験用の加振機５と、衝撃試験用の電動モータ６，７の双方またはいずれか一方とを同時に運転させることができるように構成されている。
これにより、載置テーブル３上の包装物ｍに、上下左右前後方向の３軸同時振動を与えながら行う振動試験と、テーブル受け台２の水平または片側斜め自重落下による載置テーブル３上の包装物ｍに、単発的、短時間の間に強い力を与える水平落下衝撃試験または片側斜め落下衝撃試験とを同時に遂行させることができる。

また、具体的な構成の図示とその説明を省略しているが、本実施形態に係る試験装置Ａでは、図５に示す水平落下衝撃試験と、図６および図７にそれぞれ示す片側斜め落下衝撃試験のいずれか一方または双方とを交互に遂行させることができるように構成されている。
すなわち、装置操作パネルには水平落下衝撃試験と片側斜め落下衝撃試験とを交互に遂行させるための水平・斜め交互運転ボタンを備えている。
そして、この水平・斜め交互運転ボタンは、水平・前側斜め交互運転ボタン、水平・後側斜め交互運転ボタン、そして水平・前側および後側斜め交互運転ボタンからなり、これらいずれかの運転ボタンを選択することで、電動モータ６，７双方を同時運転、電動モータ６，７の一方のみの運転、または、電動モータ６，７双方の交互運転を開始させることができるように構成されている。
これにより、例えば、水平落下衝撃試験と前側斜め落下衝撃試験とを交互に、または、水平落下衝撃試験と前側および後側斜め落下衝撃試験とを交互に遂行させることができる。この場合、各落下衝撃試験を一回毎交互に、または、数回毎交互に運転を切り換えながら遂行させることができる。つまり、装置制御部のマイクロコンピュータに、一回毎の交互運転切り換えと数回毎の交互運転切り換えとの運転動作パターンのプログラムを設定することで遂行させることができるように構成されている。

また、本実施例では、図６および図７にそれぞれ示す片側斜め落下衝撃試験を交互に遂行させることができるように構成されている。
すなわち、片側斜め落下衝撃試験において、前側斜め落下衝撃試験と後側斜め落下衝撃試験とを交互に遂行させるための前側・後側斜め交互運転ボタンを装置操作パネルに備えている。この場合も、前記と同様に、一回毎交互に、または、数回毎交互に運転を切り換えながら片側斜め落下衝撃試験を遂行させることができる。

以上、本考案の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても本考案に含まれる。また、各図の記載内容はそれぞれ独立した実施形態になり得るものであり、本考案の実施形態は各図を組み合わせた一つの実施形態に限定されるものではない。
例えば、衝撃試験用駆動機として、電気式サーボモータを用いた場合にはセンサ２８は必要としない。つまり、サーボモータが有する機械的な位置や角度などの制御によって電動モータ６側のカム１９ａと電動モータ７側のカム１９ａとの回転姿勢を常に同じ回転対称位置関係に保つことや、落下衝撃試験における前記詳述の衝撃パターンや回数などの制御を可能とすることができる。

また、電動モータ６，７からの動力を受けて縦方向の係合連繋状態にてテーブル受け台２を押し上げ上昇させるとともに当該上昇限（カム１９ａの外周頂点Ｐ）において係合連繋状態が脱離される動力伝達手段として、リンク機構などの他の係脱連繋機構を採用することができる。つまり、テーブル受け台２を押し上げ上昇限まで押し上げ、当該上昇限において係合連繋状態が脱離され、テーブル受け台２を自重落下（重力落下）させることができる機構であればよい。

Ａ 試験装置
１ 装置機枠
２ テーブル受け台
３ 載置テーブル
４ コイルスプリング（弾性部材）
５ 加振機（振動試験用駆動機）
６，７ 電動モータ（衝撃試験用駆動機）
６ａ，７ａ 出力軸
１３ 昇降支持機構
１３ａ 昇降支持部
１３ａ−１ 垂直部材
１３ａ−２ 横架部材
１３ｂ ガイド部
１３ｂ−１ レール部材
１３ｂ−２ スライド部材
１４ 軸受機構
１４ａ 第１受け部材
１４ｂ 第２受け部材
１４ｃ 軸部材
１９ カム機構（動力伝達手段）
１９ａ カム
１９ｂ カムフォロア
２０ カム外周
２１ 小径外周
２２ 脱離落下部
Ｐ 外周頂点
２８ センサ
２９ 検出板（トグ）
Ｍ 被試験物

Claims (4)

1. 装置機枠上に、水平上昇および／または片側斜め上昇可能に設置されるテーブル受け台と、
   下面四隅の弾性部材を経て前記テーブル受け台上に支持される被試験物の載置テーブルと、
   該載置テーブルの下面に設置されて当該載置テーブルに振動を負荷可能とする振動試験用駆動機と、
   前記装置機枠に設置されて前記テーブル受け台を押し上げ上昇させる衝撃試験用駆動機と、を備え、
   前記衝撃試験用駆動機は、動力伝達手段を介して前記テーブル受け台を押し上げ上昇可能と成し、
   前記動力伝達手段は、縦方向に係脱連繋可能に形成されて、前記衝撃試験用駆動機からの動力を受けた縦方向の係合連繋状態にて前記テーブル受け台を押し上げ上昇させるとともに当該上昇限において係合連繋状態が脱離されることで、前記テーブル受け台を前記装置機枠上に自重落下させるように構成されていることを特徴とする振動・衝撃試験装置。
2. 前記テーブル受け台は、前後の昇降支持機構により前記装置機枠上に昇降動可能に支持されて前記動力伝達手段を介して押し上げ上昇可能と成し、
   前記昇降支持機構は、前記テーブル受け台の下面前後位置にそれぞれ配設される前後の昇降支持部と、該昇降支持部側と前記装置機枠側に取り付けられて前記昇降支持部を上下動可能に支持するガイド部とからなり、
   前記昇降支持部と前記テーブル受け台との間には、当該テーブル受け台の前側と後側をそれぞれ傾動可能に軸支する前後の軸受機構が介装されていることを特徴とする請求項１に記載された振動・衝撃試験装置。
3. 前記動力伝達手段は、前記衝撃試験用駆動機の出力軸側に取り付けられるカムと、
   前記テーブル受け台の下面側に取り付けられて前記カムの回転に追従してカム外周に沿い縦方向に係合連繋するとともに当該カム外周の外周頂点に位置した時点で当該外周頂点から脱離落下するカムフォロアと、から構成されたカム機構であることを特徴とする請求項１または２に記載された振動・衝撃試験装置。
4. 前記衝撃試験用駆動機は、電動モータであり、当該電動モータの出力軸に取り付けられたカムの回転変位位置を少なくとも検出するセンサが備えられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された振動・衝撃試験装置。

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