JP4522250B2

JP4522250B2 - 回転衝撃試験装置

Info

Publication number: JP4522250B2
Application number: JP2004366545A
Authority: JP
Inventors: 孝志松永
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: JP2006170909A

Description

本発明は、回転衝撃試験装置に関するものである。

例えば、パーソナルコンピュータ等の電子機器に対する衝撃力に対する耐性を試験するための回転衝撃試験装置としては、特許文献１に記載されたものが知られている。この従来例において、被試験体は、加振機制御装置により生成される加振信号が付与されて所定周波数、振幅で振動する加振機に固定され、加振条件下での性能試験が行われる。

しかし、上述した従来例において、加振機により負荷される衝撃力は、主として往復直線運動時の反転瞬間におけるもので、例えば、電子機器を机上から落下させた際の性能劣化等を試験するには適さないという問題がある。

また、静止状態から一方向の衝撃荷重を被試験体に負荷する衝撃試験機としては、落下試験機等があるが、この場合には、衝撃条件の管理等が難しく、正確なデータ収集が困難であるという問題がある。
特開平６−２９０５７２号公報

本発明は、以上の欠点を解消すべくなされたものであって、正確なデータを容易に取得することができる回転衝撃試験装置の提供を目的とする。

被試験体１０への衝撃試験は、被試験体１０を固定する回転テーブル７に対して衝撃力付与手段９により回転方向の衝撃力を付与し、衝撃条件下における被試験体１０の動作等を確認して行われる。回転テーブル７を衝撃荷重により回転させて衝撃試験を行う本発明において、衝撃負荷方向、衝撃荷重の管理が容易であるために、衝撃条件の再現が容易であり、信頼性の高いデータ取得が可能になる。

また、回転テーブル７を支承するころ軸受部４は、複列円錐ころ軸受のように、反対方向のアキシアル荷重を相補的に負担可能に円錐ころ列１の複数を内外輪２、３間に保持して形成されるために、アキシアル方向のがたつきが防止される。この結果、衝撃力付与手段９の被衝突部８への衝突角度にアキシアル方向の成分が含まれていても、アキシアル成分の衝撃力が被試験体１０に負荷されることがないために、試験条件の厳密な管理が可能になり、試験の信頼性が高くなる。

さらに、ころ軸受部４は、アキシアル方向の荷重に対するがた付きがなく、かつ双方向のアキシアル荷重に対して荷重負担が可能であるために、衝突角度にアキシアル方向の成分が含まれていても、ころ軸受部４の損傷等が発生することはない。この結果、長期の安定使用が可能である。

本発明によれば、測定精度を向上させることができ、かつ、長期に渡って使用ができる。

図１、２に本発明の実施の形態を示す。図において６はベースであり、このベース６上に回転テーブル７と、衝撃力付与手段９となる直杆状のハンマー杆が配置される。ハンマー杆９の先端には、例えば硬質の合成樹脂材により形成される衝突パッド９ａが固定され、ハンマー杆駆動装置１１により直進方向に駆動される。

この実施の形態において、ハンマー杆駆動装置１１は、内部に圧縮スプリング１１ａを備えており、図外のエアーポンプによりエアー室１１ｂ内を負圧にすることにより圧縮スプリング１１ａの付勢力に抗してハンマー杆９を図１（ａ）に示す位置に引き込むことができる。この状態から負圧を解消すると、ハンマー杆９は圧縮スプリング１１ａの復原力により原位置に復帰する。

なお、図１（ａ）においては、圧縮スプリング１ａの収縮力をエアー室１１ｂ内の減圧により実現する方法を示したが、エアー室１１ｂの位置を変更することにより、エアー室１１ｂ内の加圧により圧縮スプリング１１ａを撓ませる等、種々の変形が可能である。

一方、回転テーブル７は、後述するころ軸受部４を介してベース６に水平回転自在に軸支される。この回転テーブル７には、被試験体１０を固定するための固定孔７ａの多数が設けられる。また、回転テーブル７には、ストッパ突部７ｂ、および被衝突部８が設けられる。ストッパ突部７ｂと被衝突部８とは、回転テーブル７の外周面から径方向に突出される。図１に示すように、ストッパ突部７ｂはベース６側に設けられる初期位置規制部６ａに当接した状態で回転テーブル７の初期回転位置を決定し、被衝突部８は、回転テーブル７が初期回転位置にあるときに上記ハンマー杆９の衝突パッド９ａの移動軌跡（Ｔ）に干渉するように位置する。

また、ベース６には、終端位置規制突部６ｂとガイドポール１２とが設けられる。終端位置規制突部６ｂは、回転テーブル７のストッパ突部７ｂと被衝突部８とに衝接し、回転テーブル７の回転範囲を規制する。ガイドポール１２は、回転テーブル７の上面より高い位置にケーブルガイド１２ａを保持し、回転テーブル７の上面に固定される被試験体１０と図外の計測機器とを接続するケーブル等を保持する。

以上の衝撃試験器を使用した衝撃試験は、回転テーブル７上にパーソナルコンピュータ等の被試験体１０を固定した後、図１（ａ）に示す初期状態から図１（ｂ）に示すようにハンマー杆９を飛び出させることにより行われる。ハンマー杆９の飛び出しにより、ハンマー杆９先端の衝突パッド９ａが回転テーブル７の被衝突部８に衝突して回転テーブル７は衝撃力により回転し、被試験体１０に衝撃荷重が負荷される。図２（ａ）に回転テーブル７が回転した状態を示す。試験体に負荷する衝撃力は、ハンマー杆駆動装置１１の出力を調整して変化させることができる。

回転テーブル７を支承するころ軸受部４の詳細を図２、３に示す。ころ軸受部４は、ハウジングを兼ねる外輪３を有し、この外輪３から外方に突設された固定フランジ３ａによりベース６に固定される。図２（ｂ）、３において１３は固定フランジ３ａをベース６に固定するためのボルトを示す。

上記外輪３の内周には、高さ方向中心部を境に上下に外開きの軌道面３ｂを側壁面とする凹部が形成される。図３に示すように、軌道面３ｂは、頂点１４が回転テーブル７の回転中心線（Ｃ）上に位置する円錐面により形成される。

上記外輪３の凹部には、２個の内輪サブアッセンブリ１５、１５が嵌合される。図３、４に示すように、内輪サブアッセンブリ１５は、回転テーブル７の回転軸（軸部５）が挿通される軸挿通孔２ａを備えた内輪２と、複数の円錐ころ１５ａ、１５ａ・・とを有する。内輪２の外周面には、内輪サブアッセンブリ１５を外輪３に組み込んだ状態で頂点が外輪側軌道面３ｂの頂点に一致する円錐面からなる軌道面２ｂが形成される。

円錐ころ１５ａは、側壁が上記内外輪２、３の軌道面２ｂ、３ｂに線接触する截頭円錐形状をなし、リテーナ１５ｂにより所定間隔に保持されて円錐ころ列１が構成される。

回転テーブル７の回転軸５は、図３に示すように、外輪３に嵌合された２個の内輪サブアッセンブリ１５の軸挿通孔２ａに挿通された後、下端に締結ナット１６を締め付けて装着される。締結ナット１６の締結により、内外輪２、３の軌道面２ｂ、３ｂは各列の円錐ころ列１に圧接され、この状態で、回転軸５はアキシアル方向の移動が完全に規制される。この結果、上述した衝突パッド９ａの被衝突部８への衝突角度にアキシアル方向成分が含まれていても、回転テーブル７は水平回転するために、被試験体１０にも水平衝撃力のみが負荷される。

本発明を示す図で、（ａ）は衝撃力付与手段をハンマー駆動装置内に引き込んだ状態を示す平面図、（ｂ）は回転テーブルに衝突させた状態を示す平面図である。回転テーブルが回転した状態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の２Ｂ-２Ｂ線断面図である。ころ軸受部の断面図である。内輪サブアッセンブリを示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。

符号の説明

１円錐ころ列
２内輪
３外輪
４ころ軸受部
５軸部
６ベース
７回転テーブル
８被衝突部
９衝撃力付与手段

Claims

反対方向のアキシアル荷重を相補的に負担可能に円錐ころ列の複数を内外輪間に保持したころ軸受部を介して軸部がベースに回転自在に支承され、被試験体を固定するための固定孔の多数が設けられて上面に被試験体が固定されるとともに、該被試験体と計測機器とを接続するケーブル等を保持するケーブルガイドが前記ベースに設けられたガイドポールによって上面より高い位置に保持される回転テーブルと、
回転テーブルに形成された被衝突部に衝突して回転テーブルに衝撃回転力を付与する衝撃力付与手段と、
を有する回転衝撃試験装置。