JPH0326437Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ハンマの自由落下により試験片を打
撃切断する衝撃試験機に関し、特に、そのハンマ
軸および駆動軸間を結合離脱するクラツチの改良
に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an impact testing machine that cuts a test specimen by impact using a free fall of a hammer, and in particular improves the clutch that connects and disconnects the hammer shaft and drive shaft. Regarding.

〔従来技術と問題点〕[Conventional technology and problems]

ハンマを自由落下させて試験片の中央に単一の
衝撃を与えて切断し、この切断に要した吸収エネ
ルギを測定してシヤルピー衝撃値を算出し材料の
靭性を求める衝撃試験機は従来から知られてい
る。 Impact testers have long been known to determine the toughness of a material by allowing a hammer to fall freely and applying a single impact to the center of the specimen to cut it, then measuring the absorbed energy required for this cutting to calculate the Charpy impact value. It is being

まず、このような衝撃試験機の従来のものを第
３図により説明する。 First, a conventional impact tester of this type will be explained with reference to FIG.

軸受１，１により回転自在に支持されたハンマ
軸２にはハンマ３が嵌着されており、このハンマ
３の背部にはフツク４が突設されている。一方、
固定壁５には、前記フツク４に係合し、ハンマ３
を規定持上げ角度に保持するストツパ６が揺動自
在に枢着されており、このストツパ６はソレノイ
ド７により揺動して前記フツク４に対して係脱す
るようになつている。前記ハンマ軸２は目盛板８
の指針軸９と同軸配置されている。 A hammer 3 is fitted onto a hammer shaft 2 which is rotatably supported by bearings 1, 1, and a hook 4 is provided on the back of the hammer 3 in a protruding manner. on the other hand,
The fixed wall 5 has a hammer 3 that engages with the hook 4.
A stopper 6 for holding the hook at a specified lifting angle is pivotably mounted thereon, and the stopper 6 is pivoted by a solenoid 7 to be engaged with and disengaged from the hook 4. The hammer shaft 2 has a scale plate 8
It is arranged coaxially with the pointer shaft 9 of.

前記指針軸９と反対側のハンマ軸２の端部には
従動側クラツチ部材１０が取付けられている。一
方、このハンマ軸２の延長上には、軸受１１によ
り回転自在に支持された駆動軸１２が同軸的に配
設されており、この駆動軸１２の端部には前記従
動側クラツチ部材１０に対向するように駆動側ク
ラツチ部材１３が取付けられている。そして、こ
れらの両クラツチ部材１０，１３は相互に結合離
脱し得るように配設されており、噛合クラツチ１
４を構成している。 A driven clutch member 10 is attached to the end of the hammer shaft 2 opposite to the pointer shaft 9. On the other hand, a drive shaft 12 rotatably supported by a bearing 11 is coaxially disposed on an extension of the hammer shaft 2, and an end of the drive shaft 12 is connected to the driven clutch member 10. Drive-side clutch members 13 are mounted so as to face each other. Both of these clutch members 10 and 13 are arranged so that they can be coupled to and detached from each other, and the meshing clutch 1
4.

一方、前記駆動軸１２を駆動するためのモータ
１５が配設されており、このモータ１５の出力軸
１６にはプーリ１７が嵌着されている。また、こ
のモータ１５の出力軸１６の回転数を減速する減
速機１８が配設されており、この減速機１８の入
力軸１９に嵌着されたプーリ２０と前記プーリ１
７との間にはベルト２１が巻装され、モータ１５
の回転を減速機１８に伝達するようになつてい
る。さらに、前記減速機１８の出力軸２２にはト
ルクリミツタ２３が装着され、このトルクリミツ
タ２３にはスプロケツト２４が嵌着されており、
さらにまた、前記駆動軸１２の端部にもスプロケ
ツト２５が嵌着され、これらの両スプロケツト２
４，２５間にはチエーン２６が巻装されている。
したがつて、モータ１５の回転が減速されて駆動
軸１２に伝達され、さらに噛合クラツチ１４を介
してハンマ軸２に伝達されるようになつている。 On the other hand, a motor 15 for driving the drive shaft 12 is provided, and a pulley 17 is fitted onto an output shaft 16 of the motor 15. Further, a reducer 18 that reduces the rotation speed of the output shaft 16 of this motor 15 is provided, and a pulley 20 fitted to the input shaft 19 of this reducer 18 and the pulley 1
A belt 21 is wound between the motor 15 and the motor 15.
The rotation is transmitted to the reduction gear 18. Further, a torque limiter 23 is attached to the output shaft 22 of the reduction gear 18, and a sprocket 24 is fitted to the torque limiter 23.
Furthermore, a sprocket 25 is fitted to the end of the drive shaft 12, and both sprockets 2
A chain 26 is wound between 4 and 25.
Therefore, the rotation of the motor 15 is decelerated and transmitted to the drive shaft 12, and further transmitted to the hammer shaft 2 via the dog clutch 14.

前述した構成により衝撃試験を行なうには、噛
合クラツチ１４を離脱して、駆動軸１２の回転が
ハンマ軸２に伝達されないようにしておいた上
で、駆動軸１２をモータ１５により回転させてお
き、ソレノイド７によりストツパ６をハンマ３の
フツク４から離間せしめ、規定持上げ角度にある
ハンマ３を自由状態にして自由落下させると、ハ
ンマ３は、第４図のＹ−Ｙ垂線上で図示しない試
験片を打撃切断して角度βまで振上つた後、角度
βと近似する角度α₂まで振戻る。この振戻り角度
α₂までのハンマ３の振戻り運動の途中、破断時か
らタイマにより検出した、駆動軸１２の回転速度
とほぼ等しいハンマ３の振戻り速度のとき、噛合
クラツチ１４を動作結合させ、ハンマ軸２を駆動
軸１２に連結して、駆動軸１２によりハンマ３を
規定持上げ角度α₁まで持上げ、ソレノイド７によ
りストツパ６をハンマ３のフツク４に係合してス
トツパ６によりハンマ３を保持するとともに、噛
合クラツチ１４を離脱し、振上り角度βを指示す
る目盛板８の値から試験片衝撃値が得られる。 To conduct an impact test using the above-described configuration, the dog clutch 14 is disengaged so that the rotation of the drive shaft 12 is not transmitted to the hammer shaft 2, and the drive shaft 12 is rotated by the motor 15. When the stopper 6 is separated from the hook 4 of the hammer 3 by the solenoid 7 and the hammer 3, which is at a specified lifting angle, is allowed to fall freely, the hammer 3 passes the test (not shown) on the Y-Y perpendicular line in FIG. After the piece is cut by impact and swung up to an angle β, it is swung back to an angle α ₂ that approximates the angle β. During the swinging back movement of the hammer 3 up to this swinging angle _α2 , when the swinging speed of the hammer 3 is approximately equal to the rotational speed of the drive shaft 12, which is detected by the timer from the time of breakage, the dog clutch 14 is operatively engaged. , the hammer shaft 2 is connected to the drive shaft 12, the drive shaft 12 lifts the hammer 3 to a specified lifting angle α ₁ , the solenoid 7 engages the stopper 6 with the hook 4 of the hammer 3, and the stopper 6 lifts the hammer 3. The test piece impact value is obtained from the value on the scale plate 8 indicating the swing-up angle β when the engagement clutch 14 is held and the engagement clutch 14 is disengaged.

前述した従来の衝撃試験機においては、噛合ク
ラツチ１４の結合時に駆動軸１２側に伝達される
ハンマ３の持上げ衝撃をトルクリミツタ２３によ
り滑らせて緩和しているが、この噛合クラツチ１
４の結合衝撃がトルクリミツタ２３に悪影響をも
たらし、調整位置がずれたりしてトルクリミツタ
２３が損傷する要因になり、ハンマ３の持上げ安
全性に不安定要素が生じていた。また、この種の
噛合クラツチ１４では、大形衝撃試験機に利用で
きる大きな結合力を得ることが困難であつた。 In the conventional impact testing machine described above, the lifting impact of the hammer 3 transmitted to the drive shaft 12 side when the dog clutch 14 is engaged is alleviated by sliding the torque limiter 23.
4 has an adverse effect on the torque limiter 23, causing the adjustment position to shift and damaging the torque limiter 23, causing instability in the lifting safety of the hammer 3. Furthermore, with this type of dog clutch 14, it has been difficult to obtain a large coupling force that can be used in large-scale impact testing machines.

〔考案の目的〕[Purpose of invention]

本考案は、このような点に鑑み、クラツチ結合
時の衝撃を緩和し、しかも大形の衝撃試験機に適
用可能なクラツチを備えた衝撃試験機を提供する
ことを目的とする。 In view of these points, it is an object of the present invention to provide an impact testing machine equipped with a clutch that can reduce the impact when the clutch is engaged and can be applied to large-sized impact testing machines.

〔考案の概要〕[Summary of the idea]

本考案は、電動機に連結された駆動軸とハンマ
軸とをクラツチにより結合離脱可能に設けた衝撃
試験機において、前記クラツチを、前記駆動軸お
よびハンマ軸の結合側端部に半径方向に間隔を隔
てて相互に対向するように配置されたドラムと、
これらのドラム間にそれぞれ環状に介装された摩
擦板およびエアチユーブと、このエアチユーブに
空気を供給する空気供給装置とにより構成したこ
とを特徴としている。 The present invention provides an impact tester in which a drive shaft and a hammer shaft connected to an electric motor are connected to each other so that they can be coupled and separated by a clutch, and the clutch is arranged at a radial interval at the end of the coupling side of the drive shaft and the hammer shaft. drums arranged so as to be separated and facing each other;
It is characterized by comprising a friction plate and an air tube which are each annularly interposed between these drums, and an air supply device which supplies air to the air tube.

〔考案の実施例〕[Example of idea]

以下、本考案を図面に示す実施例により説明す
る。 The present invention will be explained below with reference to embodiments shown in the drawings.

第１図は本考案の実施例を示すものであるが、
この第１図において図示を省略した部位はトルク
リミツタを除き従来のものと同様である。 FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The parts not shown in FIG. 1 are the same as the conventional one except for the torque limiter.

第１図において、ハンマ軸２の端部には小径の
内ドラム３０が突設されており、また、駆動軸１
２の端部には、内ドラム３０の半径方向外方に間
隔を隔ててこの内ドラム３０に対向配置された外
ドラム３１が突設されている。また、前記内ドラ
ム３０の外周には環状の摩擦板３２が固着されて
おり、他方、前記外ドラム３１の内周には、この
摩擦板３２に摺接し得る弾性部材からなる環状の
エアチユーブ３３が固着されている。前記駆動軸
１２および前記外ドラム３１には、前記エアチユ
ーブ３３内に空気を供給するための空気通路３４
が形成されており、この空気通路３４の上流側端
部となる駆動軸１２の端部には、空気導入口３５
を備えた回転継手３６が接続されている。 In FIG. 1, a small-diameter inner drum 30 is protruded from the end of the hammer shaft 2, and a drive shaft 1
An outer drum 31 is protruded from the end of the inner drum 30 and is disposed radially outwardly from the inner drum 30 at a distance and facing the inner drum 30 . Further, an annular friction plate 32 is fixed to the outer periphery of the inner drum 30, and an annular air tube 33 made of an elastic member that can come into sliding contact with the friction plate 32 is attached to the inner periphery of the outer drum 31. It is fixed. The drive shaft 12 and the outer drum 31 are provided with an air passage 34 for supplying air into the air tube 33.
An air inlet 35 is formed at the end of the drive shaft 12 which is the upstream end of the air passage 34.
A rotary joint 36 with a rotary joint 36 is connected thereto.

前記空気導入口３５には、第２図に示す低高圧
切換回路３７を介して図示しない空気供給装置か
らの空気が供給されるようになつている。前記低
高圧切換回路３７は、直列配置された第１切換弁
３８および第２切換弁３９と、これらの両切換弁
３８，３９間に並列に配置された低圧調整弁４０
および直通路４１とにより構成されている。 Air is supplied to the air inlet 35 from an air supply device (not shown) via a low/high pressure switching circuit 37 shown in FIG. The low and high pressure switching circuit 37 includes a first switching valve 38 and a second switching valve 39 arranged in series, and a low pressure regulating valve 40 arranged in parallel between these switching valves 38 and 39.
and a direct passage 41.

つぎに、前述した実施例の作用について説明す
る。 Next, the operation of the above-described embodiment will be explained.

ハンマ３が規定持上げ角度α₁（第４図）に保持
されている状態において、第２切換弁３９はエア
チユーブ３３内の空気が大気に連通する位置を取
つているので、外ドラム３１側のエアチユーブ３
３は内ドラム３０側の摩擦板３２に摺接せず、し
たがつて駆動軸１２のみが回転し、ハンマ軸２は
停止している。 When the hammer 3 is held at the specified lifting angle α ₁ (Fig. 4), the second switching valve 39 is in a position where the air inside the air tube 33 communicates with the atmosphere, so the air tube on the outer drum 31 side 3
3 does not come into sliding contact with the friction plate 32 on the inner drum 30 side, so only the drive shaft 12 rotates and the hammer shaft 2 remains stationary.

このような状態においてハンマ３を自由落下さ
せ、ハンマ３が振戻り角度α₂の範囲内に達する
と、第１切換弁３８および第２切換弁３９は図示
しないハンマ速度検出器などの制御信号によりそ
れぞれ切換えられ、図示しない空気供給装置から
の空気は低圧調整弁４０を介してエアチユーブ３
３内に供給されることになる。したがつて、エア
チユーブ３３および摩擦板３２とが摺動するよう
にして徐々に結合される。よつて、ハンマ軸２お
よび駆動軸１２の結合の際に殆んど衝撃は生じな
い。 In such a state, when the hammer 3 is allowed to fall freely and reaches within the range of the swingback angle α ₂ , the first switching valve 38 and the second switching valve 39 are activated by a control signal from a hammer speed detector (not shown) or the like. The air from the air supply device (not shown) is supplied to the air tube 3 via the low pressure regulating valve 40.
It will be supplied within 3 days. Therefore, the air tube 33 and the friction plate 32 are gradually joined together in a sliding manner. Therefore, almost no impact occurs when the hammer shaft 2 and the drive shaft 12 are connected.

時間Δt秒後第１切換弁３８は第２図の直通路
４１側に切換えられ、ハンマ軸２および駆動軸１
２を完全結合し、ハンマ３を規定持上げ角度α₁ま
で持上げ、ストツパ６がハンマ３をこの位置に保
持する。すると、第２切換弁３９が第２図に示す
初期位置に切換えられ、エアチユーブ３３内の空
気は大気に放出され、ハンマ軸２および駆動軸１
２間のエアクラツチ４２は解除される。 After a time Δt seconds, the first switching valve 38 is switched to the direct path 41 side in FIG.
2 are fully connected, the hammer 3 is lifted to a specified lifting angle α ₁ , and the stopper 6 holds the hammer 3 in this position. Then, the second switching valve 39 is switched to the initial position shown in FIG.
The air clutch 42 between the two is released.

なお、試験が終了したら、第３図のモータ１５
を停止せしめて駆動軸１２を停止させた上で、ハ
ンマ３を規定持上げ角度α₁から自由落下させ、こ
のハンマ３の慣性振子運動をエアチユーブ３３へ
空気を供給させて摩擦板３２を摩擦力により停止
せしめるようにしてハンマ軸２にブレーキをか
け、ハンマ３を第４図のＹ−Ｙ垂線の零位置に停
止させる。 Furthermore, after the test is completed, the motor 15 in Fig.
After stopping the drive shaft 12, the hammer 3 is allowed to fall freely from a specified lifting angle _α1 , and the inertial pendulum movement of the hammer 3 is caused to supply air to the air tube 33, causing the friction plate 32 to be moved by frictional force. A brake is applied to the hammer shaft 2 so as to stop the hammer 3, and the hammer 3 is stopped at the zero position of the Y-Y perpendicular line in FIG.

このように本実施例によれば、駆動軸１２およ
びハンマ軸２の結合離脱をエアクラツチを介して
行なうようにしたので、従来のものにおけるトル
クリミツタ２３を必要とせずにクラツチ結合時の
衝撃を緩和することができる。 In this way, according to this embodiment, the drive shaft 12 and the hammer shaft 2 are coupled and disengaged via the air clutch, so that the impact when the clutch is coupled is alleviated without the need for the torque limiter 23 in the conventional one. be able to.

なお、このエアクラツチ４２に代り、ピストン
シリンダと摩擦板との組合せによるエアブレーキ
を用いることもできる。 Incidentally, instead of this air clutch 42, an air brake consisting of a combination of a piston cylinder and a friction plate may be used.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上説明したように、本考案に係る衝撃試験機
は、電動機に連結された駆動軸とハンマ軸とをク
ラツチにより結合離脱可能に設けた衝撃試験機に
おいて、前記クラツチを、前記駆動軸およびハン
マ軸の結合側端部に半径方向に間隔を隔てて相互
に対向するように配置されたドラムと、これらの
ドラム間にそれぞれ環状に介装された摩擦板およ
びエアチユーブと、このエアチユーブに空気を供
給する空気供給装置とにより構成したので、エア
クラツチにより衝撃緩和結合ができるし、また、
エアチユーブおよび摩擦板間の大きな摩擦力によ
り大形としても高い安全性を継持することができ
る。 As explained above, the impact tester according to the present invention is an impact tester in which a drive shaft connected to an electric motor and a hammer shaft can be connected and detached by a clutch. drums arranged opposite to each other at radial intervals at the joint end of the drum, a friction plate and an air tube interposed annularly between these drums, and supplying air to the air tube. Since it is configured with an air supply device, it is possible to connect the air clutch to reduce shock, and
Due to the large frictional force between the air tube and the friction plate, high safety can be maintained despite the large size.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案に係る衝撃試験機の実施例を示
す要部の縦断面図、第２図は第１図のエアチユー
ブへ空気を供給するための低高圧切換回路の回路
図、第３図は従来の衝撃試験機の斜視図、第４図
は第３図のハンマの動作説明図である。 ２……ハンマ軸、３……ハンマ、６……ストツ
パ、７……ソレノイド、８……目盛板、１４……
噛合クラツチ、１５……モータ、１８……減速
機、２３……トルクリミツタ、３０……内ドラ
ム、３１……外ドラム、３２……摩擦板、３３…
…エアチユーブ、３７……低高圧切換回路、３
８，３９……切換弁、４０……低圧調整弁、４２
……エアクラツチ。 Figure 1 is a vertical sectional view of the main parts showing an embodiment of the impact tester according to the present invention, Figure 2 is a circuit diagram of a low-high pressure switching circuit for supplying air to the air tube in Figure 1, and Figure 3. 4 is a perspective view of a conventional impact testing machine, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the hammer shown in FIG. 3. 2...Hammer shaft, 3...Hammer, 6...Stopper, 7...Solenoid, 8...Scale plate, 14...
Dog clutch, 15...Motor, 18...Reducer, 23...Torque limiter, 30...Inner drum, 31...Outer drum, 32...Friction plate, 33...
...Air tube, 37...Low/high pressure switching circuit, 3
8, 39...Switching valve, 40...Low pressure regulating valve, 42
...Air clutch.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】 １ 電動機に連結された駆動軸とハンマ軸とをク
ラツチにより結合離脱可能に設けた衝撃試験機
において、前記クラツチを、前記駆動軸および
ハンマ軸の結合側端部に半径方向に間隔を隔て
て相互に対向するように配置されたドラムと、
これらのドラム間にそれぞれ環状に介装された
摩擦板およびエアチユーブと、このエアチユー
ブに空気を供給する空気供給装置とにより構成
したことを特徴とする衝撃試験機。 ２ 前記空気供給装置およびエアチユーブ間に
は、エアチユーブへ供給する空気の空気圧を切
換える低高圧切換回路が介装されている実用新
案登録請求の範囲第１項記載の衝撃試験機。[Claims for Utility Model Registration] 1. In an impact tester in which a drive shaft and a hammer shaft connected to an electric motor can be connected and separated by a clutch, the clutch is attached to the end of the connection side of the drive shaft and the hammer shaft. drums arranged opposite each other and spaced apart in the radial direction;
An impact tester characterized in that it is constructed of a friction plate and an air tube that are interposed in an annular manner between these drums, and an air supply device that supplies air to the air tube. 2. The impact testing machine according to claim 1, wherein a low-high pressure switching circuit for switching the air pressure of air supplied to the air tube is interposed between the air supply device and the air tube.