JP5426566B2 - 緩衝器の試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両の台車などに用いられている緩衝器の性能試験を行う、緩衝器の試験装置に関する。

従来から、緩衝器の試験装置は公知となっている。例えば、電動モータを用いたものとして、下記特許文献１に記載の装置が挙げられる。この特許文献１の装置は、与える振動の振幅を試験対象である油圧緩衝器に合わせて変更できるように、変換手段の回転部材に設けられた螺子孔に螺合固定された偏心部材を備えている。

特開２００３−２８７５０号公報

しかしながら、特許文献１の装置においては、上記偏心部材を用いた機構のために、緩衝器に与える振動の振幅の変更を行う場合は、手動で偏心部材の螺子止め位置を変更する必要があり、緩衝器の試験の段取りに手間がかかる。更に緩衝器の種類によって大きさが異なるため、初期位置の設定を行う必要があるが、この位置調整は、レバーを用いて手動で行う必要があり、緩衝器の試験の段取りに手間がかかる。

そこで、本発明の目的は、簡素な構成であるとともに、緩衝器に与える振動の振幅の変更や緩衝器の大きさに応じた位置調整が容易であって、緩衝器の試験の段取りに手間がかからない緩衝器の試験装置を提供することである。

（１）
本発明は、緩衝器の減衰力を検出する荷重検出器と、緩衝器の変位を検出する変位検出器とを用いて、本体部および本体部から変移可能である可動部を有する緩衝器の減衰力を測定する緩衝器の試験装置であって、台に支持され、長手方向を有する基体部と、基体部の一端に設けられているモータと、基体部に設けられ、一端がモータに接続されている回転軸と、回転軸と係合し、回転軸の回転運動を回転軸の軸方向の直線往復運動に変換して移動する移動部材と、移動部材に連結されているとともに、緩衝器の可動部および本体部のいずれか一方を保持する第１の保持部材と、基体部に設けられ、緩衝器の本体および可動部のいずれか他方を保持する第２の保持部材と、基体部の長手方向の中央部を軸支する傾動用回転軸と、傾動用回転軸を駆動させる傾動用モータと、を備え、基体部が、台に対して傾動自在に設けられているとともに、所定位置で固定可能である。

上記（１）の構成によれば、従来の緩衝器の試験装置に比べて、試験において変位を与える手段と、与える振動の振幅を設定する手段と、緩衝器の大きさに応じた位置調整を行う手段とを一つの手段で実現できるため、緩衝器に与える振動の振幅の変更や緩衝器の大きさに応じた位置調整が容易となり、緩衝器の試験の段取りを簡素化することができる。更に上記のとおり３つの手段を１つに統合したので試験装置の構成を簡素にすることができる。したがって、コンパクトな緩衝器の試験装置を提供することができる。
上記構成によれば、様々な種類の緩衝器（例えば、いわゆる軸ダンパ、上下動ダンパ、左右動ダンパ、ヨーダンパ、車端ダンパ、パンタグラフ用ダンパなど）について、実際の使用時と同じ姿勢での試験が可能となる。

（２） 上記（１）の緩衝器の試験装置においては、移動部材が、基体部の外部で、かつ回転軸の軸方向に設けられた直線状案内部材に沿って摺動する摺動部材を有していることが好ましい。

上記（２）の構成によれば、回転軸に偏荷重がかかることが無く、移動部材に連結されている第１の保持部材が、安定して所定方向に移動することができる。したがって、正確な変位を与えることができる。

（３） 上記（１）または（２）のいずれか１つの緩衝器の試験装置においては、荷重検出器が移動部材に取り付けられていることが好ましい。

上記（３）の構成によれば、簡易な構成でありながら、例えば、軸ダンパ、上下動ダンパ、左右動ダンパ、ヨーダンパ、パンタグラフ用ダンパなどの緩衝器の試験と、例えば車端ダンパなどの緩衝器の試験とを同じ装置で容易に減衰力の測定を行うことができる。

（４） 上記（１）〜（３）のいずれか１つの緩衝器の試験装置においては、変位検出器が、基体部の他端側に設けられており、かつ第１の保持部材における所定部位の変位を検出するものであることが好ましい。

上記（４）の構成によれば、簡易な構成でありながら、例えば、軸ダンパ、上下動ダンパ、左右動ダンパ、ヨーダンパ、パンタグラフ用ダンパなどの緩衝器の試験と、例えば車端ダンパなどの緩衝器の試験とを同じ装置で容易に変位の測定を行うことができる。

（５） 上記（１）〜（４）のいずれか１つの緩衝器の試験装置においては、第２の保持部材が、第１の保持部材に対向して基体部の他端側に設けられた第１部材と、基体部の他端側近傍において回転軸の軸方向と垂直な方向に延設された第２部材とで、構成されていることが好ましい。

上記（５）の構成によれば、例えば、軸ダンパ、上下動ダンパ、左右動ダンパ、ヨーダンパ、パンタグラフ用ダンパなどの緩衝器の試験と、例えば車端ダンパなどの緩衝器の試験とを特別な治具を用いることなく同じ装置で容易に行うことができる。

（６）
上記（１）〜（５）のいずれか１つの緩衝器の試験装置においては、第１の保持部材および第２の保持部材は、互いに対向して設けられており、第１の保持部材および第２の保持部材は、それぞれ回転軸の軸方向に沿って対向する一対の面を有し、一対の面のうち一方の面を軸方向に沿って移動させる保持駆動部を備え、保持駆動部は、緩衝器を保持する際に、一方の面が他方の面に近づくように移動するように制御されることが好ましい。

上記（６）の構成によれば、対向する一対の面のうち一方の面を移動させる保持駆動部により、緩衝器を保持する際に、一方の面が他方の面に近づくように制御することができるので、緩衝器を容易かつがたつきなく保持することができる。すなわち、緩衝器を取り付ける際は、対向する一対の面の間の距離は、緩衝器を取り付けるのに十分な間隔を有するため、容易に取り付けることができ、緩衝器を取り付けた後は、対向する一対の面の間の距離は、短くなって緩衝器を隙間なく固定することができるので、正確な試験を行うことができる。なお、保持駆動部の動力としては、油圧シリンダ、油圧モータ、空圧シリンダ、空圧モータ、電動モータ、ソレノイド等がある。

（７）
上記（６）の緩衝器の試験装置において、保持駆動部は、電動モータと、電動モータの回転運動を直線運動に変換する直動機構と、からなることが好ましい。

上記（７）の構成によれば、保持駆動部は、電動モータと、電動モータの回転運動を直線運動に変換する直動機構とからなるので、対向する一対の面のうち一方の面を直線的に移動させることができる。また、電力を使用するので、流体を利用する場合と比較して、配管が不要となるので、構成が簡素化できる。

（８）
上記（７）の緩衝器の試験装置において、直動機構は、ネジおよびナットからなることが好ましい。

上記（８）の構成によれば、直動機構は、ネジおよびナットからなるので、簡易な構成で直動機構を形成することができる。また、ネジ結合で保持されるので、容量の小さな電動モータでも試験装置の加振の影響を受けることなく、緩衝器を保持できる。

（９）
上記（１）〜（８）のいずれか１つの緩衝器の試験装置において、第１の保持部材の一方の面は、基体部の他端側に設けられ、第２の保持部材の一方の面は、基体部の一端側に設けられ、移動部材が基体部の一端側に所定距離だけ移動した後、一方の面が他方の面に近づく方向に移動するように、保持駆動部が制御されることが好ましい。

上記（９）の構成によれば、第１の保持部材および第２の保持部材の面が、移動部材が基体部の一端側に所定距離だけ移動することにより互いに遠ざかり、緩衝器の両端部を保持し、その後、緩衝器の端部を把持するので、簡素な構成で緩衝器を把持することができる。
つまり、緩衝器の両端部の側面に、第１および第２の保持部材の一方の面を当接させ、緩衝器の両端部の他の側面の側に隙間を空けた後、第１および第２の保持部材の他方の面が、空けられた隙間を詰める形で、緩衝器の両端部の他の側面に当接するため、保持駆動部によって緩衝器の全長は変化せず、容量の小さな駆動力で緩衝器の端部を把持することができ、試験装置の構成を簡素化することができる。

（１０）
上記（１）〜（８）のいずれか１つの緩衝器の試験装置において、第１の保持部材の一方の面は、基体部の一端側に設けられ、第２の保持部材の一方の面は、基体部の他端側に設けられ、移動部材が基体部の他端側に所定距離だけ移動した後、一方の面が他方の面に近づく方向に移動するように、保持駆動部が制御されることが好ましい。

上記（１０）の構成によれば、第１の保持部材および第２の保持部材の面が、移動部材が基体部の他端側に所定距離だけ移動することにより互いに近づき、緩衝器の両端部を保持し、その後、緩衝器の端部を把持するので、簡素な構成で緩衝器を把持することができる。
つまり、緩衝器の両端部の側面に、第１および第２の保持部材の一方の面を当接させ、緩衝器の両端部の他の側面の側に隙間を空けた後、第１および第２の保持部材の他方の面が、空けられた隙間を詰める形で、緩衝器の両端部の他の側面に当接するため、保持駆動部によって緩衝器の全長は変化せず、容量の小さな駆動力で緩衝器の端部を把持することができ、試験装置の構成を簡素化することができる。

＜第１実施形態＞
以下、図面を用いて、本発明の第１実施形態に係る緩衝器の試験装置１について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る緩衝器の試験装置１の概略正面図であって、基体部３の長手方向が鉛直方向となるように設定されたものを示している。図２は、図１の緩衝器の試験装置１の側面図であって、基体部３のみ図１のＡ−Ａ断面で示したものである。図３は、図１の緩衝器の試験装置１において試験を行うことができる緩衝器７の一例と、該緩衝器７に取り付けられる取付用器具１９との関係を示した図であって、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が緩衝器７と取付用器具１９を分離した様子を示した図である。取付用器具１９には、防振ゴム（図示しない）が設けられている。

本実施形態に係る緩衝器の試験装置１は、台２、基体部３、モータ４、回転軸５、移動部材６、緩衝器７、第１の保持部材８、第２の保持部材９、傾動用モータ１０、傾動用回転軸１１、荷重検出器１２および変位検出器１３を含む。

図１及び図２に示すように、基体部３は、台２に支持される。モータ４は、ＡＣサーボモータであり、基体部３の一端に設けられている。回転軸５は、基体部３の内部に設けられ、一端がモータ４に接続されている。移動部材６は、回転軸５と係合し、回転軸５の回転運動を回転軸５の軸方向の直線往復運動に変換して移動する。

また、第１の保持部材８は、移動部材６に連結されているとともに、緩衝器７の可動部７ａの一端を保持する。第２の保持部材９は、基体部３に設けられ、緩衝器７の本体７ｂを保持する。傾動用モータ１０は、基体部３を傾動させるために使用される電動モータであり、減速機構とロック機構を備える。傾動用回転軸１１は、傾動用モータ１０の回転力を基体部３に伝達する。荷重検出器１２は、移動部材に取り付けられている、歪みゲージ式ロードセルで構成される。変位検出器１３は、基体部３の他端側に設けられているレーザ式反射型の距離センサから構成される。

ここで変形例として、荷重検出器１２は、歪みゲージ式ロードセルに限らず、ピエゾ素子の圧電効果などを利用したものであってもよい。変位検出器１３は、レーザ式反射型の距離センサなどレーザ方式の非接触センサに限らず、赤外線や超音波を用いた非接触センサや電気抵抗や磁気やＣＤＳセルなどを用いた接触型のセンサであってもよい。

また、モータ４に高精度のエンコーダが内蔵されていれば、それを変位検出器１３として用いることもできる。

台２は、底板２ａと、底板２ａに垂直に立設された柱状部材２ｂと、柱状部材２ｂの下部を底板２ａとともに支持固定する支持固定部材２ｃ、２ｄ、２ｅとを有している。

基体部３は、背板３ａと、背板３ａの両側部に取り付けられた側板３ｂ、３ｃと、背板３ａ及び側板３ｂ、３ｃの上部に設けられ、モータ４を支持固定している上板３ｄと、側板３ｂ、３ｃの下部において、側板３ｂ、３ｃを連結固定している正面板３ｅとを有している。上板３ｄは、モータ４が回転軸５に接続できるように略中央部に開口部（図示せず）が設けられている。

モータ４には、伝達用回転軸１４を介して回転軸５が接続されている。回転軸５の一端部及び他端部は、背板３ａに設けられたベアリング付きの回転軸支持部材１５、１６によって回転自在に支持されている。ここで、一変形例として、伝達用回転軸１４を用いずに、直接、回転軸５をモータ４の駆動部に接続してもよい。

移動部材６は、板部材６ａと、板部材６ｂの背面側の四隅に設けられた複数の摺動部材６ｂ（一部、図示せず）と、板部材６ａに連結部材６ｃを介して連結された本体６ｄとを有している。摺動部材６ａは、側板３ｂ、３ｃそれぞれの正面側部分に設けられた例えばリニアガイドからなる直線状の案内部材１７、１８に、回転軸５の軸方向に摺動自在となるように係合されている。本体６ｄは、回転軸５の回転運動を回転軸５の軸方向の直線往復運動に変換する主要部分であり、ここでは、回転軸５とともにボールネジを構成しており、雌ネジが形成されたナット部材を有している部分である。

ここで、変形例として、移動部材６の本体６ｄ及び回転軸５を有した機構は、モータ４を駆動源としたボールスプライン機構又はすべりねじ機構としてもよい。

また、案内部材１７、１８は２つ設けられているが、１つでも構わない。

緩衝器７は、ピストンである可動部７ａと、シリンダーである本体７ｂと、可動部７ａに設けられ、所定箇所において支持される被支持部７ｃと、本体７ｂに設けられ、先端部に雄ネジが切られた軸部７ｄとを有している。なお、軸部７ｄは、雌ネジが切られ、第２の保持部材９に架けるために軸が設けられたアタッチメント器具である取付用器具１９の穴１９ａに螺嵌することができるようになっている（図３（ａ）〜（ｃ）参照）。これにより、容易に緩衝器の本体７ｂを支持できる。また、緩衝器７は、一例であり、他の種類の緩衝器７も適宜取り付けることができる。

第１の保持部材８は、複数の板部材などからなり、移動部材６の上に設けられている。また、第１の保持部材８の先端部には、緩衝器７の可動部７ａに設けられた被支持部７ｃを架けることができるように、板部材８ｄに設けられ、切り欠き部を有する一対のコの字状板部材８ａ、８ｂが回転軸５の軸方向に沿って平行に対称配置されている。

第２の保持部材９は、複数の板部材などからなり、正面板３ｅの上に設けられている。また、第２の保持部材９の先端部には、第１の保持部材８の先端部と同様に、緩衝器７の軸部７ｄに取り付けられた取付用器具１９を架けることができるように、切り欠き部を有した一対のコの字状板部材９ａ、９ｂが回転軸５の軸方向に沿って平行に対称配置されている。

なお、図示していないが、取付用器具１９が取り付けられた緩衝器７は、試験中に脱落しないように、コの字状板部材８ａ、８ｂ及びコの字状板部材９ａ、９ｂに設けられた、油圧機構によるクランプによって固定されている。

傾動用モータ１０は、傾動用回転軸１１とともに柱状部材２ｂを挟むように設けられており、図４及び図５に示すように、基体部３を斜め（角度は適宜調整可能）又は水平の状態となるように傾動させることができるものである。また、基体部３が所定角度まで傾動した後は、基体部３が動かないように傾動用モータ１０のロック機構（図示せず）でロックされる。

荷重検出器１２は、いわゆるパンケーキ型と呼ばれるもので、一端面が板部材８ｃと係合し、他端面が板部材８ｄと係合されるように設けられており、緩衝器が発生する減衰力を検出するものである。荷重検出器１２によって検出した減衰力のデータは、信号線１２ａを介してパソコンなどの外部のデータ記憶装置（図示せず）などに送られるようになっている。

変位検出器１３は、基体部３の他端側であって第２の保持部材９の近傍に設けられており、第１の保持部材８における所定部位（例えば、板部材８ｃの表面）の変位を検出することによって、緩衝器の変位を間接的に検出するものである。なお、検出された変位のデータは、信号線１３ａを介してパソコンなどの外部のデータ記憶装置（図示せず）などに送られるようになっている。

次に、本実施形態に係る緩衝器の試験装置１の試験方法について説明する。まず、パソコンなどの制御装置（図示せず）に設けられているタッチパネル又はキーボードなどを用いて試験を行う、緩衝器７の種別を選択する。次に緩衝器７を試験装置１に必要に応じて取付用器具１９を介して取り付ける。そして緩衝器７の実使用時の姿勢になるように傾動用モータ１０を作動させる。なお、緩衝器７を試験装置１に取り付けるときに、一対のコの字状板部材８ａ、８ｂと一対のコの字状板部材９ａ、９ｂとの間の距離と、緩衝器７又は取付用器具１９が取り付けられた緩衝器７の長さとが合わない場合には、モータ４を微速運転し、一対のコの字状板部材８ａ、８ｂと一対のコの字状板部材９ａ、９ｂとの間の距離を調整し、緩衝器７又は取付用器具１９が取り付けられた緩衝器７の長さと合わせる。そして、緩衝器７又は取付用器具１９が取り付けられた緩衝器７を、一対のコの字状板部材８ａ、８ｂと一対のコの字状板部材９ａ、９ｂとに取り付け、クランプで固定する。なお、例えば、試験を行う緩衝器７が軸ダンパであれば、基体部３の長手方向が鉛直方向となるように設定し、左右動ダンパ又はヨーダンパであれば、基体部３の長手方向が水平方向となるように設定し、パンタグラフ用ダンパであれば、基体部３の長手方向が斜めに傾けた状態となるように設定する。

次に、モータ４を運転し、回転軸５を回転させる。これにより、移動部材６が所定の速度及びストロークで回転軸５の軸方向に沿って往復運動する。まず、慣らし運転として、所定距離の往復運動を所定回数行う。その後、本試験として所定距離の往復運動を所定回数行う。このとき、荷重検出器１２及び変位検出器１３によって、緩衝器７が発生する減衰力及び緩衝器７の変位を検出し、試験速度時の減衰力として記録する。そして、測定されたデータから減衰力が合格基準に達しているかどうかを試験者が判定する。この判定後に、緩衝器７を取り外し、他の緩衝器７を上記と同様に取り付け、再度、試験を行う。これを試験が必要な緩衝器７の数だけ繰り返し行う。

なお、上述のモータ４及び傾動用モータ１０の各運転操作は、運転プログラムを有したコンピュータなどを用いて半自動化してもよい。また上記判定は、パソコンなどの制御装置（図示せず）に組み込まれた判定プログラムを用いて行ってもよい。また、必要であれば、記録したデータを外部のデータ記憶装置などに転送し、保存してもよい。

本実施形態によれば、試験装置１において、試験において変位を与える手段と、与える振動の振幅を設定する手段と、緩衝器７の大きさに応じた位置調整を行う手段とを一つの手段で実現できるため、緩衝器７に与える振動の振幅の変更や緩衝器７の大きさに応じた位置調整が容易となり、緩衝器７の試験の段取りを簡素化することができる。更に上記のとおり３つの手段を１つに統合したので試験装置１の構成を簡素にすることができる。したがって、コンパクトな緩衝器７の試験装置１を提供することができる。

加えて、基体部３が、台２に対して傾動自在に設けられているとともに、所定位置で固定自在であるため、様々な種類の緩衝器７（例えば、いわゆる軸ダンパ、上下動ダンパ、左右動ダンパ、ヨーダンパ、パンタグラフ用ダンパなど）について、使用時と同じ姿勢での試験が可能な緩衝器の試験装置１を提供することができる。

また、移動部材６が、基体部３の外部に回転軸５の軸方向に設けられた直線状の案内部材１７、１８に沿って摺動する複数の摺動部材６ａを有しているので、回転軸５に偏荷重がかかることが無く、移動部材６に連結されている第１の保持部材８が、安定して回転軸５の軸方向に移動することができる。したがって、正確な変位を与えることができる。

さらに、荷重検出器１２が移動部材６に取り付けられているので、簡易な構成でありながら、例えば、軸ダンパ、上下動ダンパ、左右動ダンパ、ヨーダンパ、パンタグラフ用ダンパなどの緩衝器７の試験と、例えば車端ダンパなどの緩衝器７の試験とを同じ装置で容易に減衰力の測定を行うことができる。

＜第１実施形態の他の使用例＞
次に、上記第１実施形態に係る緩衝器の試験装置１において、他の緩衝器の減衰力を測定する場合について一例を用いて説明する。図６は、図５の状態における緩衝器２０の試験装置１の上視図であって、基体部３については長手方向断面図として示したものである。図７は、図１の緩衝器の試験装置１において試験を行うことができる緩衝器２０の一例と、該緩衝器２０に取り付けられる取付用器具２１との関係を示した図であって、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が緩衝器２０と取付用器具２１とを分離した様子を示した図である。

本使用例の緩衝器の試験装置１は、図５及び図６に示したように、基体部３が水平な状態に設定されている。また、緩衝器７の代わりに、緩衝器２０が設置されている。

緩衝器２０は、いわゆる左右動ダンパであって、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、ピストンである可動部２０ａと、シリンダーである本体２０ｂと、可動部２０ａに設けられ、アタッチメント器具である柱状の取付用器具２１を介して所定箇所において支持される第１の被支持部２０ｃと、本体２０ｂに設けられ、所定箇所において支持される第２の被支持部２０ｄとを有している。

本使用例においても、上記第１実施形態と同様の試験方法で、緩衝器２０の減衰力を測定することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る緩衝器の試験装置３１について説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る緩衝器の試験装置３１の概略正面図であって、基体部３３の長手方向が水平方向となるように設定されたものを示した図である。図９は、図８の緩衝器の試験装置３１の上視図であって、基体部３３のみ図８のＢ−Ｂ断面矢視図として示したものである。図１０は、図８の緩衝器の試験装置３１において試験を行うことができる緩衝器３７の一例と、該緩衝器３７に取り付けられる取付用器具４９、５０、５１との関係を示した図であって、（ａ）が正面図、（ｂ）が側面図、（ｃ）が緩衝器と取付用器具とを分離した様子を示した図である。なお、符号３２〜３６、３８、４０〜４８の部分と、上記第１実施形態の符号２〜６、８、１０〜１８の部分とは、順に同様であるので、説明を省略することがある。

本実施形態の緩衝器の試験装置３１においては、上記第１実施形態における第２の保持部材９の代わりに、第２の保持部材３９が基体部３３に設けられている点で、上記第１実施形態に係る緩衝器の試験装置１と異なっている。

第２の保持部材３９は、基体部３３の他端側（モータ３４と反対側の端部）近傍において、回転軸３５の軸方向と垂直な方向に延設された板状部材である。また、例えば、いわゆる車端ダンパと呼ばれる緩衝器３７（図１０（ａ）〜（ｃ）参照）を、図９に示したように取り付けることができるようになっている。

緩衝器３７は、アーム状の可動部３７ａと、シリンダー状の本体３７ｂとを有しているものである。可動部３７ａは、図１０（ａ）に示したように、本体３７ｂに接続されている部分を軸として可動するものであり、先端には、アタッチメント器具である取付用器具４９、５０、５１を介して第１の保持部材３８に支持されるものである。

取付用器具４９の一端部には、切り欠き部を有した一対のコの字状板部材３８ａ、３８ｂと同様のコの字状部位４９ａ、４９ｂが設けられており、取付用器具５１を介して可動部３７ａを所定範囲で可動自在に支持するものである。また、取付用器具４９の他端部には、取付用器具５０を嵌合することができる孔４９ｃが設けられており、取付用器具５０を介して一対のコの字状板部材３８ａ、３８ｂに支持されるようになっている。

本実施形態においても、上記第１実施形態と同様の試験方法で、アーム状の可動部３７ａを図１０（ａ）に示したように揺動させることによって、緩衝器３７の減衰力を測定することができる。

また、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。特に、いわゆる車端ダンパの試験を容易に行うことができる。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る緩衝器の試験装置６１について説明する。図１１は、本発明の第３実施形態に係る緩衝器の試験装置６１の概略正面図であって、基体部６３の長手方向が水平方向となるように設定されたものを示した図である。なお、符号６２〜６６、６８〜７８の部分と、上記第１実施形態の符号２〜６、８〜１８の部分とは、順に同様であるので、説明を省略することがある。また、符号７９の部分と、上記第２実施形態の符号３９の部分とは同様であるので、説明を省略することがある。

本実施形態の緩衝器の試験装置６１においては、第２の保持部材８０として、上記第１実施形態における第２の保持部材９と同様の部材（第１部材）６９と、上記第２実施形態における第２の保持部材３９と同様の部材（第２部材）７９とが、基体部６３に設けられている点で、上記第１実施形態に係る緩衝器の試験装置１及び上記第２実施形態に係る緩衝器の試験装置３１のそれぞれと異なっている。なお、部材７９は使用されない場合に、基体部６３から取り外しできるように構成されている。その他の点においては、緩衝器の取付用器具の用い方及び減衰力の測定方法などにおいても第１実施形態及び第２実施形態とほぼ同様である。

本実施形態によれば、第１実施形態及び第２実施形態の両方の作用効果を奏する緩衝器の試験装置６１を提供できる。つまり、緩衝器の取付用器具を変更するだけで、第１実施形態及び第２実施形態において測定できた緩衝器のすべて、例えば軸ダンパ、上下動ダンパ、左右動ダンパ、ヨーダンパ、パンタグラフ用ダンパなどの緩衝器の試験と、例えば車端ダンパなどの緩衝器の試験とを同じ装置で容易に減衰力の測定を行うことができる。

また、変位検出器７３が、基体部６３の他端側に設けられており、第１の保持部材６８における所定部位の変位を検出するものなので、簡易な構成でありながら、例えば、軸ダンパ、上下動ダンパ、左右動ダンパ、ヨーダンパ、パンタグラフ用ダンパなどの緩衝器の試験と、例えば車端ダンパなどの緩衝器の試験とを同じ装置で容易に変位の測定を行うことができる。

さらに、第２の保持部材８０は、第１の保持部材６８に対向して基体部６３の他端側に設けられた部材６９と、基体部６３の他端側近傍において回転軸６５の軸方向と垂直な方向に延設された板状の部材７９と、で構成されているので、例えば、軸ダンパ、上下動ダンパ、左右動ダンパ、ヨーダンパ、パンタグラフ用ダンパなどの緩衝器の試験と、例えば車端ダンパなどの緩衝器の試験とを特別な治具を用いることなく同じ装置で容易に行うことができる。なお、部材７９は板状に限られるものではなく、緩衝器を支持可能であれば、棒状など他の形状も採用可能である。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る緩衝器７の試験装置１０１について説明する。以下、第１実施形態、第２実施形態、第３実施形態と異なる点について主に説明を行う。

図１２は、本発明の第４実施形態に係る緩衝器７の試験装置１０１の概略正面図であり、図１３は、緩衝器７の試験装置１０１の上視図であって、基体部３のみ図１２のＣ−Ｃ断面矢視図として示したものである。

図１２および図１３に示すように、第４実施形態に係る緩衝器７の試験装置１０１においては、図１および図２の第１の保持部材８、第２の保持部材９の代わりに電動クランプ１０８,１０９を備える。電動クランプ１０８,１０９は、図１および図２のコの字状板部材８ａ,８ｂ,９ａ,９ｂの代わりに、一対のクランプ部材、固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂおよび可動クランプ部材１２８ａ,１２８ｂをそれぞれ備える。

以下、電動クランプ１０８,１０９の構造について詳細に説明を行う。図１４は、電動クランプ１０８,１０９の側断面の一例を示す模式的断面図であり、図１５は、図１４の電動クランプ１０８,１０９の上面矢視の一例を示す模式的一部切り欠き図である。

図１４および図１５に示すように、電動クランプ１０８,１０９は、主に固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂ、可動クランプ部材１２８ａ,１２８ｂ、ナット１２０、３０度の台形ネジ軸１２９、電動クランプモータ１３０、一対の平歯車１４０,１４１および軸受１５１からなる。

固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂは、筐体に固定して設けられ、当該筐体内部に電動クランプモータ１３０が設けられる。電動クランプモータ１３０の軸には、一対の平歯車１４０,１４１のうち平歯車１４０が軸支され、平歯車１４０に平歯車１４１が噛み合って配設される。

平歯車１４１が回転することにより台形ネジ軸１２９が従動回転される。台形ネジ軸１２９の一端側には、軸受１５１が設けられ、台形ネジ軸１２９の他端側には、可動クランプ部材１２８ａ,１２８ｂが設けられている。

また、台形ネジ軸１２９には、ナット１２０が設けられ、台形ネジ軸１２９の直径およびナット１２０との締結力により、可動クランプ部材１２８ａ,１２８ｂの固定力が決定される。

以下、電動クランプ１０８,１０９の動作について詳細に説明する。図１６は、緩衝器７の取り付け時の制御方法の一例を示すフローチャートであり、図１７から図２１は、緩衝器７の取り付け時の制御方法の一例を示す模式的工程図である。図１７は、図１６のステップＳ２の動作（電動クランプ１０８および電動クランプ１０９に緩衝器７を取り付ける状態）の一例を示す模式図であり、図１８は図１６のステップＳ３の動作の一例を示す模式図であり、図１９は図１６のステップＳ４の動作の一例を示す模式図であり、図２０および図２１は図１９の可動クランプ部材１２８ａの一部を拡大した拡大図である。

図１６に示すように、緩衝器７が取付け可能になるまでモータ４を作動させる（ステップＳ１）。それにより、電動クランプ１０８が移動される。そして、作業者により緩衝器７の取付けが行われる（ステップＳ２）。この場合、図１７に示すように、矢印Ｈ１の方向に緩衝器７の被支持部７ｃおよび取付用器具１９の軸１９ｃが、それぞれ固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂおよび可動クランプ部材１２８ａ,１２８ｂにより形成された間隙に挿入される。この場合、当該間隙は、円滑に緩衝器７が挿入できる空間を有している。すなわち、ステップS１においては、緩衝器７の初期設定長さに応じてモータ４が制御される。

続いて、所定距離だけ緩衝器７が延伸される方向にモータ４を作動させる（ステップＳ３）。この場合、図１８に示すように、電動クランプ１０８が矢印Ｖ１の方向に移動される。それにより、緩衝器７の被支持部７ｃおよび取付用器具１９の軸１９ｃが、それぞれ固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂに接触される。この場合、緩衝器７の被支持部７ｃおよび取付用器具１９の軸１９ｃは、可動クランプ部材１２８ａ,１２８ｂに接触していない状態である。すなわち、緩衝器７の被支持部７ｃおよび取付用器具１９の軸１９ｃの大きさよりも大きな間隙が形成されているので、被支持部７ｃおよび軸１９ｃが、固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂにのみ接触される。なお、被支持部７ｃおよび軸１９ｃが、固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂに接触したか否かは、時間またはモータ４の電流変化等により判定することができる。

最後に、電動クランプ１０８の電動クランプモータ１３０を作動させ、緩衝器７を保持する（ステップＳ４）。この場合、図１９〜図２１に示すように、可動クランプ部材１２８ａが矢印Ｖ２１の方向または矢印−Ｖ２１の方向に移動して、固定クランプ部材１１８ａとの間隙を狭くし、緩衝器７の被支持部７ｃおよび取付用器具１９の軸１９ｃを把持する。この場合、可動クランプ部材１２８ａは、台形ネジ軸１２９とナット１２０との締結力により固定される。なお、被支持部７ｃおよび軸１９ｃが、固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂおよび可動クランプ部材１２８ａに挟持されたか否かは、時間または電動クランプモータ１３０の電流変化等により判定することができる。

このように、第４実施形態に係る緩衝器の試験装置１０１においては、電動により緩衝器７の両端を保持する動作を行うことができ、台形ネジ軸１２９とナット１２０との締結力により緩衝器７の両端を把持することができる。その結果、電動クランプモータ１３０の電力を常に発生させて固定を行う必要がなく、省電力化を図ることができる。

また、作業者が、緩衝器７の両端の大きさに合わせて、隙間が無いように電動クランプ１０８,１０９を調整する必要がないので、簡単に緩衝器７の取り付け作業を行うことができる。すなわち、緩衝器７の両端が容易に取り付けられるほどの隙間を確保できるので、緩衝器７の取り付け作業が容易になる。

さらに、緩衝器７のサイズに応じて、モータ４を作動させて固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂに接触させた後に、電動クランプモータ１３０を作動させて、可動クランプ部材１２８ａ,１２８ｂを移動させるので、緩衝器７の両端にがたつきを発生させることなく、保持することができる。その結果、正確な試験を容易に行うことができる。

また、緩衝器の試験装置１０１においては、流体シリンダを用いる場合と比較して、配管が不要となるので、構成が簡素化し、製造コストも低減することができる。電動クランプ１０８,１０９の電動クランプモータ１３０で、緩衝器７の全長を変化させることはないので、電動クランプモータ１３０の容量を小さくすることができ、コンパクト化を図ることができる。

また、直動機構としては、台形ネジ軸１２９およびナット１２０からなるすべりネジ構造に限定されず、他の任意の構造、例えば、台形ネジではなく、三角ネジを用いるすべりネジ機構や、高減速のギアを介してモータに接続されたピニオンと、ラックから構成されるラックピニオン機構等を用いるものであってもよい。また、一対の平歯車１４０,１４１の代わりにウォームギアで台形ネジ軸１２９を駆動するものであっても良い。さらに、本実施の形態においては、電動クランプ１０８,１０９は、電動クランプモータ１３０から遠い側に固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂを設け、近い側に可動クランプ部材１２８ａ,１２８ｂを設けることとしたが、これに限定されず、電動クランプモータ１３０に近い側固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂを設け、遠い側に可動クランプ部材１２８ａ,１２８ｂを設ける構成にしてもよい。なお、この場合、ステップＳ３では、所定距離だけ緩衝器７が短縮される方向にモータ４が作動される。

なお、上記の第１〜第４の実施の形態で適用可能な緩衝器７として、油圧や空圧などの流体圧を用いた緩衝器や、バネなどの機械部品を用いた緩衝器がある。

本実施の形態に係る緩衝器７の試験装置１０１においては、電動クランプ１０８が第１の保持部材に相当し、電動クランプ１０９が第２の保持部材に相当し、可動クランプ部材１２８ａ,１２８ｂおよび固定クランプ部材１１８ａ,１１８ｂが対向する一対の面に相当し、電動クランプモータ１３０および一対の平歯車１４０,１４１が保持駆動部に相当し、台形ネジ軸１２９とナット１２０がネジおよびナットに相当し、矢印Ｖ２１の方向および矢印−Ｖ２１の方向が近づく方向に相当する。

なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態又は変形例に限定されるものではない。例えば、上記実施形態においては、摺動部材を設けたものとしているが、設けられていない緩衝器の試験装置であってもかまわない。また、上記実施形態又は変形例の試験装置への緩衝器の取り付けは、本体部と可動部との向きを逆にしてもよい。

本発明の第１実施形態に係る緩衝器の試験装置の概略正面図（基体部の長手方向は鉛直方向）である。 図１の緩衝器の試験装置の側面図である。 図１の緩衝器の試験装置で試験可能な緩衝器の一例を示した図である。 本発明の第１実施形態に係る緩衝器の試験装置の概略正面図（基体部の長手方向は斜め方向）である。 本発明の第１実施形態に係る緩衝器の試験装置の概略正面図（基体部の長手方向は水平方向）である。 図５の状態における緩衝器の試験装置の上視図である。 図１の緩衝器の試験装置で試験可能な緩衝器の一例を示した図である。 本発明の第２実施形態に係る緩衝器の試験装置の概略正面図（基体部の長手方向は水平方向）である。 図８の緩衝器の試験装置の上視図である。 図８の緩衝器の試験装置で試験可能な緩衝器の一例を示した図である。 本発明の第３実施形態に係る緩衝器の試験装置の概略正面図（基体部の長手方向は水平方向）である。 本発明の第４実施形態に係る緩衝器の試験装置の概略正面図である。 緩衝器の試験装置の上視図であって、基体部のみ図１２のＣ−Ｃ断面矢視図として示したものである。 電動クランプの側断面の一例を示す模式的断面図である。 図１４の電動クランプの上面矢視の一例を示す模式的一部切り欠き図である。 緩衝器の取り付け時の制御方法の一例を示すフローチャートである。 図１６のステップＳ２の動作（電動クランプに緩衝器を取り付ける状態）の一例を示す模式図である。 図１６のステップＳ３の動作の一例を示す模式図である。 図１６のステップＳ４の動作の一例を示す模式図である。 図１９の可動クランプ部材の一部を拡大した拡大図である。 図１９の可動クランプ部材の一部を拡大した拡大図である。

１、３１、６１、１０１ 緩衝器の試験装置
２、３２、６２ 台
２ａ、３２ａ、６２ａ 底板
２ｂ、３２ｂ、６２ｂ 柱状部材
２ｃ、３２ｃ、６２ｃ 支持固定部材
３、３３、６３ 基体部
３ａ、３３ａ、６３ａ 背板
３ｂ、３ｃ、３３ｂ、３３ｃ、６３ｂ、６３ｃ 側板
３ｄ、３３ｄ、６３ｄ 上板
３ｅ、３３ｅ、６３ｅ 正面板
４、３４、６４ モータ
５、３５、６５ 回転軸
６、３６、６６ 移動部材
６ａ、６ｂ、３６ａ、３６ｂ、６６ａ、６６ｂ 板部材
６ｃ、３６ｃ、６６ｃ 連結部材
６ｄ、３６ｄ、６６ｄ 本体
７、２０、３７、６７ 緩衝器
７ａ、２０ａ、３７ａ、６７ａ 可動部
７ｂ、２０ｂ、３７ｂ、６７ｂ 本体
７ｃ、２０ｃ 被支持部
７ｄ、２０ｄ 軸部
８、９、３８、３９、６８、８０ 保持部材
８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂ、３８ａ、３８ｂ、６８ａ、６８ｂ、６９ａ、６９ｂ コの字状板部材
８ｃ、８ｄ、３８ｃ、３８ｄ、６８ｃ、６８ｄ 板部材
１０、４０、７０ 傾動用モータ
１１、４１、７１ 傾動用回転軸
１２、４２、７２ 荷重検出器
１２ａ、１３ａ、４２ａ、４３ａ、７２ａ、７３ａ 信号線
１３、４３、７３ 変位検出器
１４、４４、７４ 伝達用回転軸
１５、１６、４５、４６、７５、７６ 回転軸支持部材
１７、１８、４７、４８、７７、７８ 案内部材
１９、２１、４９、５０、５１ 取付用器具
１９ａ 穴
４９ａ、４９ｂ コの字状部位
６９、７９ 部材
１０８、１０９ 電動クランプ
１１８ａ、１１８ｂ 固定クランプ部材
１２８ａ、１２８ｂ 可動クランプ部材
１２０ ナット
１２９ ボールネジ軸
１３０ 電動クランプモータ
１４０、１４１ 一対の平歯車
１５１ 軸受

Claims (10)

1. 緩衝器の減衰力を検出する荷重検出器と、前記緩衝器の変位を検出する変位検出器とを用いて、本体部および前記本体部から変位可能である可動部を有する前記緩衝器の減衰力を測定する緩衝器の試験装置であって、
   台に支持され、長手方向を有する基体部と、
   前記基体部の一端に設けられているモータと、
   前記基体部に設けられ、一端が前記モータに接続されている回転軸と、
   前記回転軸と係合し、前記回転軸の回転運動を前記回転軸の軸方向の直線往復運動に変換して移動する移動部材と、
   前記移動部材に連結されているとともに、前記緩衝器の可動部および本体部のいずれか一方を保持する第１の保持部材と、
   前記基体部に設けられ、前記緩衝器の本体部および可動部のいずれか他方を保持する第２の保持部材と、
   前記基体部の長手方向の中央部を軸支する傾動用回転軸と、
   前記傾動用回転軸を駆動させる傾動用モータと、を備え、
   前記基体部が、前記台に対して傾動自在に設けられているとともに、所定位置で固定可能である、緩衝器の試験装置。
2. 前記移動部材は、前記基体部の外部で、かつ前記回転軸の軸方向に設けられた直線状案内部材に沿って摺動する摺動部材を有する、請求項１記載の緩衝器の試験装置。
3. 前記荷重検出器は、前記移動部材に取り付けられた、請求項１または２記載の緩衝器の試験装置。
4. 前記変位検出器は、前記基体部の他端側に設けられており、かつ前記第１の保持部材における所定部位の変位を検出するものである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の緩衝器の試験装置。
5. 前記第２の保持部材は、前記第１の保持部材に対向して前記基体部の他端側に設けられた第１部材と、前記基体部の他端側近傍において前記回転軸の軸方向と垂直な方向に延設された第２部材と、で構成された、請求項１〜４のいずれか１項に記載の緩衝器の試験装置。
6. 前記第１の保持部材および前記第２の保持部材は、互いに対向して設けられており、
   前記第１の保持部材および前記第２の保持部材は、それぞれ前記回転軸の軸方向に沿って対向する一対の面を有し、
   前記一対の面のうち一方の面を前記軸方向に沿って移動させる保持駆動部を備え、
   前記保持駆動部は、前記緩衝器を保持する際に、一方の面が他方の面に近づくように移動するように制御される請求項１〜５のいずれか１項に記載の緩衝器の試験装置。
7. 前記保持駆動部は、電動モータと、前記電動モータの回転運動を直線運動に変換する直動機構と、からなる、請求項６記載の緩衝器の試験装置。
8. 前記直動機構は、ネジおよびナットからなる、請求項７記載の緩衝器の試験装置。
9. 前記第１の保持部材の一方の面は、前記基体部の他端側に設けられ、
   前記第２の保持部材の一方の面は、前記基体部の一端側に設けられ、
   前記移動部材が前記基体部の一端側に所定距離だけ移動した後、
   前記一方の面が前記他方の面に近づく方向に移動するように、前記保持駆動部が制御される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の緩衝器の試験装置。
10. 前記第１の保持部材の一方の面は、前記基体部の一端側に設けられ、
    前記第２の保持部材の一方の面は、前記基体部の他端側に設けられ、
    前記移動部材が前記基体部の他端側に所定距離だけ移動した後、
    前記一方の面が前記他方の面に近づく方向に移動するように、前記保持駆動部が制御される、請求項１〜８のいずれか１項に記載の緩衝器の試験装置。

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