(57)【要約】【課題】飛翔体の移動速度や試験材料への衝突位置のばらつきが抑えられ、飛翔体が安定した精度で試験材料に衝突することができる高速衝突試験装置を提供すること。【解決手段】試験材料１００に衝突する飛翔体１４が設置されるサボ４３が装填される発射管１１と、前記発射管に装填された前記サボを加速する加速手段１２とを具備し、前記サボは、前記サボの軸線を中心に複数に分割可能であり、前記サボは、前記軸線を中心に回転運動を行いながら前記発射管から射出される。【選択図】  図１
2004271216.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験材料に衝突する飛翔体が設置されるサボが装填される発射管と、
前記発射管に装填された前記サボを加速する加速手段と
を具備し、
前記サボは、前記サボの軸線を中心に複数に分割可能であり、
前記サボは、前記軸線を中心に回転運動を行いながら前記発射管から射出される
高速衝突試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載の高速衝突試験装置において、
前記発射管の内部には、螺旋溝が形成され、前記サボは、前記螺旋溝に沿って前記回転運動を行いながら前記発射管から射出される
高速衝突試験装置。
【請求項３】
請求項１に記載の高速衝突試験装置において、
前記サボは、前記発射管の外周側に設置されたサボ回転手段により前記回転運動させられて前記発射管から射出される
高速衝突試験装置。
【請求項４】
請求項３に記載の高速衝突試験装置において、
前記サボ回転手段は、電磁石であり、
前記サボの外周部には、磁石が設けられ、
前記サボが前記回転運動を行うように前記電磁石が前記発射管の周囲を回転する
高速衝突試験装置。
【請求項５】
請求項１に記載の高速衝突試験装置において、
前記サボは、前記発射管が前記発射管の軸線を中心に回転することにより前記回転運動させられて前記発射管から射出される
高速衝突試験装置。
【請求項６】
試験材料に衝突する飛翔体が設置されるサボが装填される発射管と、
前記発射管に装填された前記サボを加速する加速手段と、
貫通部が形成された分離板と
を具備し、
前記分離板は、前記発射管と前記試験材料の間に設置され、前記発射管から射出された前記サボと衝突し、前記衝突により前記飛翔体が前記試験材料に向かって前記貫通部を通過するように前記飛翔体を前記サボから分離させ、
前記貫通部は、前記発射管側から前記試験材料側に向かって開口面積が小さくなるよう形成されている
高速衝突試験装置。
【請求項７】
請求項６に記載の高速衝突試験装置において、
前記貫通部は、前記発射管側から前記試験材料側に向かって円形の開口面積が漸次小さくなる貫通孔である
高速衝突試験装置。
【請求項８】
請求項６に記載の高速衝突試験装置において、
前記分離板は、第１の分離板と、前記第１の分離板と前記試験材料との間に設けられた第２の分離板を有し、
前記第１の分離板には、前記発射管側から前記試験材料側に向かって開口面積が小さくなる前記貫通部が形成され、
前記第２の分離板には、前記貫通部の開口面積が最小である部分よりも開口面積が小さい貫通孔が形成されている
高速衝突試験装置。
【請求項９】
請求項８に記載の高速衝突試験装置において、
前記第１の分離板と前記第２の分離板とは、離間して設けられている
高速衝突試験装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の高速衝突試験装置において、
前記第１の分離板と前記第２の分離板とは、接触している
高速衝突試験装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の高速衝突試験装置において、
前記分離板には、前記貫通部に連通し、前記貫通部の前記開口面積が最小である部分よりも開口面積が小さい貫通孔が形成されている
高速衝突試験装置。
【請求項１２】
請求項８から１０のいずれかに記載の高速衝突試験装置において、
前記第２の分離板に形成された前記貫通孔は、前記発射管側から前記試験材料側に向かって円形の開口面積が漸次小さくなる貫通孔であり、前記貫通孔の開口面積が最大である部分は、前記第１の分離板に形成された前記貫通部の開口面積が最小である部分よりも小さく設定されている
高速衝突試験装置。
【請求項１３】
請求項６に記載の高速衝突試験装置において、
前記分離板に形成されている前記貫通部の内面には、階段状の段部が形成されている
高速衝突試験装置。
【請求項１４】
請求項６から１３のいずれかに記載の高速衝突試験装置において、
前記分離板の前記発射管側の面の前記貫通部の周囲には、前記貫通部側から前記貫通部の外方に向けて前記試験材料側へ傾斜する傾斜面が形成されている
高速衝突試験装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載の高速衝突試験装置において、
前記サボのうち前記飛翔体が設置される設置部は、アルミニウム合金またはチタン合金から形成されている
高速衝突試験装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれかに記載の高速衝突試験装置において、
前記サボのうち前記飛翔体が設置される設置部は、球面形状の凹部に形成されている
高速衝突試験装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の高速衝突試験装置において、
前記飛翔体のうち前記設置部に設置される側の部分は、球面形状に形成され、
前記凹部の前記球面形状の曲率は、前記飛翔体の前記部分の曲率よりも大きく設定されている
高速衝突試験装置。
【請求項１８】
請求項１から１７のいずれかに記載の高速衝突試験装置において、
前記サボのうち前記飛翔体が設置される設置部には、緩衝材が設けられている
高速衝突試験装置。
【請求項１９】
飛翔体が設置されたサボが回転運動を行いながら射出されるステップと、
前記射出されたサボが前記回転運動による遠心力により分割されるステップと、
前記分割されたサボから分離した前記飛翔体が試験材料に向かって移動するステップと
を備えた高速衝突試験方法。
【請求項２０】
（Ａ）  飛翔体が設置されたサボが試験材料に向けて射出されるステップと、
（Ｂ）  前記飛翔体と前記サボの少なくとも一部分を分離させるステップと、
（Ｃ）  前記（Ｂ）の後、前記（Ｂ）において前記飛翔体から分離した前記サボの第１部分または前記飛翔体から分離していない前記サボの第２部分に、前記第１部分または前記第２部分が前記試験材料に向けて移動する方向の力に抗する抵抗を付与するステップと
を備えた高速衝突試験方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の高速衝突試験方法において、
前記（Ｃ）は、前記第１部分を複数に分割するステップを含む
高速衝突試験方法。
【請求項２２】
請求項２０または２１に記載の高速衝突試験方法において、
前記（Ｃ）は、前記飛翔体及び前記第２部分から前記サボの部分を除去するステップを含む
高速衝突試験方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の高速衝突試験方法において、
前記（Ｃ）は、前記第１部分または前記第２部分を小型化するステップを含む
高速衝突試験方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、材料の衝撃に対する強度を測定するための衝突試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
材料の衝撃に対する強度などを測定するため、物質（飛翔体）を試験材料に衝突させる衝突試験などが行われている。
【０００３】
飛翔体を試験材料に衝突させるには、飛翔体加速装置を用いて飛翔体を加速させ、飛翔体を飛翔体加速装置から発射させる。飛翔体加速装置の飛翔体の加速手段としては、火薬式、圧縮空気式、火薬＋圧縮空気式（２段式）、電熱加速式、電磁加速式などがある。
飛翔体が発射管内面に沿って発射されない場合、例えば飛翔体が球形、非球形もしくは微小である場合や水滴、ゼリー状の物体やナイロン製の球などの軟弱物体である場合、発射管内と同様な円筒形状であるサボの先端部に設置しサボを高速に加速することにより、サボに設置された飛翔体を加速することができる。
【０００４】
図５を参照して、火薬式を例として従来の飛翔体加速装置を説明する。
図５に示すように、飛翔体加速装置４０は、内径が円形状である円筒形状の発射管４１の後端部に加速手段（火薬室）４２を配置している。発射管４１の内部には、その先端部に飛翔体１４を分離可能に設置されたサボ４３が装填される。この状態で、火薬室４２内の火薬を爆発させると、サボ４３の後端部が爆発の圧力を受け、サボ４３と飛翔体１４が同時に発射管４１の先端の開口部に向かって加速され、５００ｍ／ｓ以上の高速で発射管４１から発射される。サボ４３と飛翔体１４が発射管４１内にある間は、飛翔体１４はサボ４３に密着して移動するが、サボ４３と飛翔体１４が発射管４１を射出後は、飛翔体１４はサボ４３から分離して、高速で移動する。
【０００５】
サボ４３は、背面からの火薬の爆発の圧力に耐えることができる強度を持ち、また、発射管４１から射出された後は直ちに飛翔体１４から分離する必要がある。
サボ４３が飛翔体１４から分離する方法として、主に空気抵抗分離方式と強制分離方式の２つの分離方式がある。
【０００６】
まず、図５及び図６を参照して、空気抵抗分離方式について説明する。空気抵抗分離方式は、主に飛翔体の移動速度が１ｋｍ／ｓ以上の超高速度領域の場合に使用される。
図６（ａ）に示すようにサボ４３は、軸線４３ｃを中心とした円柱形状であり、サボ４３の先端部には、所定の大きさの円錐形状の凹部４３ｄが形成されている。また、図６（ｂ）に示すようにサボ４３は、軸線４３ｃを中心として周方向にサボ４３ｅとサボ４３ｆに容易に分割可能である。ここでは、サボ４３は、２つに分割可能としたが、４つに分割されてもよい。サボ４３は、高密度プラスチックにより形成される。
【０００７】
このように形成されたサボ４３の凹部４３ｄに飛翔体１４が分離可能に設置され、サボ４３と飛翔体１４が上記に示した飛翔体加速装置４０の発射管４１内に装填される。次に、発射管４１を試験材料１００へ向け、火薬室４２内の火薬を爆発させると、サボ４３の後端部が爆発の圧力を受け、発射管内においてはサボ４３ｅとサボ４３ｆは分離されることなく同様に加速される。サボ４３と飛翔体１４が同時に発射管４１の先端の開口部に向かって加速され、発射管４１の開口部から発射される。発射管４１内にある間は、飛翔体１４はサボ４３に密着して移動するが、サボ４３と飛翔体１４が発射管５１を射出した後は、サボ４３は、凹部４３ｄが空気抵抗を受け、減速しながら図６（ｂ）に示すように周方向にサボ４３ｅとサボ４３ｆに分割される。この時、飛翔体１４は、サボ４３から分離し、飛翔体１４のみが試験材料１００に向かって高速で移動し、試験材料１００に衝突する。
【０００８】
次に、図７〜図９を参照して、強制分離方式について説明する。強制分離方式は、主に飛翔体１４の比重が大きい場合に使用される。
図８に示すように、飛翔体加速装置５０は、開口断面が円形状である円筒形状の発射管５１の後端部に加速手段（火薬室）５２を配置している。発射管５１の内部には、飛翔体１４が分離可能に設置されたサボ５３が装填されている。発射管５１の開口部先端から所定の距離には、分離板５５が発射管５１（の延在方向）に対して垂直に設置されている。分離板５５には、発射管５１と同じ軸線を有した貫通孔であるスリット５６が形成されている。このスリット５６の大きさは、発射管５１の内径より小さく、また飛翔体１４が通過可能である所定の大きさに設定されている。
また、図７（ａ）に示すようにサボ５３は、サボ本体５３ａとサボ本体５３ａの先端部に埋め込まれたプッシュプレート５３ｂから形成される。サボ５３は、分離板５５のスリット５６及びその周辺に衝突する部分がプッシュプレート５３ｂとなるように形成され、サボ本体５３ａは、高密度プラスチックから形成され、プッシュプレート５３ｂは、アルミニウム合金から形成される。
また、図９（ａ）に示すようにサボ５３は、軸線５３ｃを中心とした円柱形状であり、図７（ｂ）に示すようにサボ５３の先端部には、所定の大きさの円錐形状の凹部５３ｄが形成されている。
このように形成されたサボ５３の凹部５３ｄの中心部に飛翔体１４が分離可能に設置され、サボ５３と飛翔体１４が上記に示した飛翔体加速装置５０の発射管５１内に装填される。次に、発射管５１を試験材料１００へ向け、火薬室５２内の火薬を爆発させると、サボ５３の後端部が爆発の圧力を受け、サボ５３と飛翔体１４が同時に発射管５１の先端の開口部に向かって加速され、発射管５１から発射される。
次に、発射管５１から射出されたサボ５３は、分離板５５に衝突し停止するが、飛翔体１４は、慣性によりサボ５３から分離し、飛翔体１４のみがスリット５６を通過し、試験材料１００に向かって高速で移動し、試験材料１００に衝突する。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−３２３９５１号公報（図１）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記の空気抵抗分離式では、発射管４１から射出後、サボ４３が空気抵抗により分割され、飛翔体１４がサボ４３から分離するまでに発射管４１からの距離を要するので発射管４１から試験材料１００までの距離が長くなり、試験装置の占める面積が大きくなる。また、飛翔体１４がサボ４３から完全に分離する前にサボ４３が受ける空気抵抗の程度の違いにより、本試験を実施する度にサボ４３の速度にばらつきを生じ、その結果、飛翔体１４の移動速度にばらつきが生じる。また、サボ４３が受ける空気抵抗により移動する軌道にずれを生じ、その結果、飛翔体１４の移動軌跡にもずれが生じるので試験材料１００の衝突位置にばらつきを生じ、狙った位置に衝突しないという問題があった。飛翔体１４が金属やアルミ合金などの比重の大きいものであれば慣性力が働き、飛翔体１４がサボ４３から受ける影響は少ないが、特に飛翔体１４が水滴やナイロン製の球などの軟弱物体の場合、慣性力が小さく、また、サボ４３との接触抵抗も大きいのでサボ４３から受ける影響が大きくなり、飛翔体１４の移動速度や試験材料１００への衝突位置にばらつきを生じていた。
【００１１】
また、強制分離方式では、発射管５１から射出されたサボ５３が分離板５５に衝突した後、サボ５３の破片がスリット５６を通過し、試験材料１００に衝突してしまうという問題があった。分離板５５で停止しないサボ５３の破片が飛翔体１４に当たり、飛翔体１４の移動軌跡がずれるという問題があった。
また、飛翔体１４が軟弱物体の場合、飛翔体加速装置５０の発射管５１から発射する際の加速時の衝撃により、サボ本体５３ａよりも比較的硬度の高いアルミニウム合金などから形成されるプッシュプレート５３ｂの円錐形状の凹部５３ｄに設置された飛翔体１４が割れる場合があった。
【００１２】
本発明の目的は、飛翔体の移動速度や試験材料への衝突位置のばらつきが抑えられ、飛翔体が安定した精度で試験材料に衝突することができる高速衝突試験装置を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、高速衝突試験の実施に必要な占有面積をコンパクトにすることが可能な高速衝突試験装置を提供することである。
【００１４】
本発明の他の目的は、飛翔体が設置されたサボを発射時、サボの破片が試験材料に衝突することを抑制する高速衝突試験装置を提供することである。
【００１５】
本発明の他の目的は、飛翔体が設置されたサボを発射時、加速の衝撃を受けても飛翔体の損傷を抑制する高速衝突試験装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、［課題を解決するための手段］を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１７】
本発明の高速衝突試験装置は、試験材料（１００）に衝突する飛翔体（１４）が設置されるサボ（４３）が装填される発射管（１１）と、前記発射管（１１）に装填された前記サボ（４３）を加速する加速手段（１２）とを具備し、前記サボ（４３）は、前記サボ（４３）の軸線を中心に複数に分割可能であり、前記サボ（４３）は、前記軸線を中心に回転運動を行いながら前記発射管（１１）から射出される。
【００１８】
本発明の高速衝突試験装置において、前記発射管（１１）の内部には、螺旋溝（１１ａ）が形成され、前記サボ（４３）は、前記螺旋溝（１１ａ）に沿って前記回転運動を行いながら前記発射管（１１）から射出される。
【００１９】
本発明の高速衝突試験装置において、前記サボ（２３）は、前記発射管（２１）の外周側に設置されたサボ回転手段（２８、２９）により前記回転運動させられて前記発射管（１１）から射出される。
【００２０】
本発明の高速衝突試験装置において、前記サボ回転手段（２８、２９）は、電磁石（２８、２９）であり、前記サボ（２３）の外周部には、磁石（２５、２６）が設けられ、前記サボ（２３）が前記回転運動を行うように前記電磁石（２８、２９）が前記発射管（２１）の周囲を回転する。
【００２１】
本発明の高速衝突試験装置において、前記サボ（２３）は、前記発射管（２１）が前記発射管（２１）の軸線を中心に回転することにより前記回転運動させられて前記発射管（１１）から射出される。
【００２２】
本発明の高速衝突試験装置は、試験材料（１００）に衝突する飛翔体（１４）が設置されるサボ（５３）が装填される発射管（５１）と、前記発射管（５１）に装填された前記サボ（５３）を加速する加速手段（５２）と、貫通部（７１ａ）が形成された分離板（７１）とを具備し、前記分離板（７１）は、前記発射管（５１）と前記試験材料（１００）の間に設置され、前記発射管（５１）から射出された前記サボ（５３）と衝突し、前記衝突により前記飛翔体（１４）が前記試験材料（１００）に向かって前記貫通部（７１ａ）を通過するように前記飛翔体（１４）を前記サボ（５３）から分離させ、前記貫通部（７１ａ）は、前記発射管（５１）側から前記試験材料（１００）側に向かって開口面積が小さくなるよう形成されている。
【００２３】
本発明の高速衝突試験装置において、前記貫通部（７１ａ）は、前記発射管（５１）側から前記試験材料（１００）側に向かって円形の開口面積が漸次小さくなる貫通孔である。
【００２４】
本発明の高速衝突試験装置において、前記分離板（７２）は、第１の分離板（７３）と、前記第１の分離板（７３）と前記試験材料（１００）との間に設けられた第２の分離板（７４）を有し、前記第１の分離板（７３）には、前記発射管（５１）側から前記試験材料（１００）側に向かって開口面積が小さくなる前記貫通部（７３ａ）が形成され、前記第２の分離板（７４）には、前記貫通部（７３ａ）の開口面積が最小である部分よりも開口面積が小さい貫通孔（７４ａ）が形成されている。
【００２５】
本発明の高速衝突試験装置において、前記第１の分離板（７３）と前記第２の分離板（７４）とは、離間して設けられている。
【００２６】
本発明の高速衝突試験装置において、前記第１の分離板（７６）と前記第２の分離板（７７）とは、接触している。
【００２７】
本発明の高速衝突試験装置において、前記分離板（７５）には、前記貫通部（７６ａ）に連通し、前記貫通部（７６ａ）の前記開口面積が最小である部分（７６ｃ）よりも開口面積が小さい貫通孔（７７ａ）が形成されている。
【００２８】
本発明の高速衝突試験装置において、前記第２の分離板（８０）に形成された前記貫通孔（８０ａ）は、前記発射管（５１）側から前記試験材料（１００）側に向かって円形の開口面積が漸次小さくなる貫通孔であり、前記貫通孔（８０ａ）の開口面積が最大である部分（８０ｂ）は、前記第１の分離板（７９）に形成された前記貫通部（７９ａ）の開口面積が最小である部分（７９ｃ）よりも小さく設定されている。
【００２９】
本発明の高速衝突試験装置において、前記分離板（８１）に形成されている前記貫通部（８１ａ）の内面には、階段状の段部が形成されている。
【００３０】
本発明の高速衝突試験装置において、前記分離板（８２）の前記発射管（５１）側の面の前記貫通部（８２ａ）の周囲には、前記貫通部（８２ａ）側から前記貫通部（８２ａ）の外方に向けて前記試験材料（１００）側へ傾斜する傾斜面（８２ｄ）が形成されている。
【００３１】
本発明の高速衝突試験装置において、前記サボ（６１）のうち前記飛翔体（１４）が設置される設置部（６１ｂ）は、アルミニウム合金またはチタン合金から形成されている。
【００３２】
本発明の高速衝突試験装置において、前記サボ（６１）のうち前記飛翔体（１４）が設置される設置部（６１ｂ）は、球面形状の凹部（６１ｄ）に形成されている。
【００３３】
本発明の高速衝突試験装置において、前記飛翔体（１４）のうち前記設置部（６１ｂ）に設置される側の部分は、球面形状に形成され、前記凹部（６１ｄ）の前記球面形状の曲率は、前記飛翔体（１４）の前記部分の曲率よりも大きく設定されている。
【００３４】
本発明の高速衝突試験装置において、前記サボ（６２）のうち前記飛翔体（１４）が設置される設置部（６２ｂ）には、緩衝材（６３）が設けられている。
【００３５】
本発明の高速衝突試験方法は、飛翔体（１４）が設置されたサボ（４３）が回転運動を行いながら射出されるステップと、前記射出されたサボ（４３）が前記回転運動による遠心力により分割されるステップと、前記分割されたサボ（４３）から分離した前記飛翔体（１４）が試験材料（１００）に向かって移動するステップとを備えている。
【００３６】
本発明の高速衝突試験方法は、（Ａ）  飛翔体（１４）が設置されたサボ（４３）が試験材料（１００）に向けて射出されるステップと、（Ｂ）  前記飛翔体（１４）と前記サボ（４３）の少なくとも一部分を分離させるステップと、（Ｃ）  前記（Ｂ）の後、前記（Ｂ）において前記飛翔体（１４）から分離した前記サボ（４３）の第１部分または前記飛翔体（１４）から分離していない前記サボ（４３）の第２部分に、前記第１部分または前記第２部分が前記試験材料（１００）に向けて移動する方向の力に抗する抵抗を付与するステップとを備えている。
【００３７】
本発明の高速衝突試験方法において、前記（Ｃ）は、前記第１部分を複数に分割するステップを含む。
【００３８】
本発明の高速衝突試験方法において、前記（Ｃ）は、前記飛翔体（１４）及び前記第２部分から前記サボ（４３）の部分を除去するステップを含む。ここでは、前記第２部分の前記サボ（４３）の部分がすべて除去される場合と一部のみが除去される場合を含む。
【００３９】
本発明の高速衝突試験方法において、前記（Ｃ）は、前記第１部分または前記第２部分を小型化するステップを含む。ここでは、前記第１部分または前記第２部分が前記試験材料（１００）に向けて移動する方向の力に抗する抵抗によって、除去されることなく圧縮されてその体積が小さくなることを含む。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明による高速衝突試験装置の一実施形態を説明する。
【００４１】
（実施の第１形態）
実施の第１形態による高速衝突試験装置について、図１を用いて説明する。
実施の第１形態による高速衝突試験装置は、空気抵抗によりサボが分割されることにより飛翔体がサボから分離される空気抵抗分離方式である。
図１に示すように、飛翔体加速装置１０は、内径が円形状である円筒形状の発射管１１の後端部に加速手段（火薬室）１２を配置している。発射管１１の内部には、その先端部に直径３〜４ｍｍ程度の微小な飛翔体１４を分離可能に設置されたサボ４３が装填される。
発射管１１の内側には、発射管１１の後部から開口部に向かって螺旋状の溝１１ａが形成されている。溝１１ａの深さは、サボ４３が発射管１１に装填された際、発射管１１とサボ４３との隙間が無くなるように形成され、サボ４３が発射管１１の内部を移動する際は、サボ４３は、溝１１ａに沿って軸線４３ｃを中心に回転しながら移動可能となる。
サボ４３は、従来と同様のものであり、図６（ａ）に示すように軸線４３ｃを中心とした円柱形状であり、サボ４３の先端部には、所定の大きさの円錐形状の凹部４３ｄが形成されている。また、図６（ｂ）に示すようにサボ４３は、軸線４３ｃを中心として周方向にサボ４３ｅとサボ４３ｆに容易に分割可能である。ここでは、サボ４３は、２つに分割可能としたが、４つに分割されてもよい。サボ４３は、高密度プラスチックにより形成される。
このように形成されたサボ４３の凹部４３ｄに飛翔体１４が分離可能に設置され、サボ４３と飛翔体１４が上記に示した飛翔体加速装置１０の発射管１１内に装填される。
【００４２】
次に、図１を参照して飛翔体１４が設置されたサボ４３を飛翔体加速装置１０から発射する際の動作について説明する。
発射管１１を試験材料１００へ向け、火薬室１２内の火薬を爆発させると、サボ４３の後端部が爆発の圧力を受け、サボ４３と飛翔体１４が同時に発射管１１の先端の開口部に向かって加速される。サボ４３は、発射管１１の内側に形成された溝１１ａに沿って軸線４３ｃを中心に回転しながら発射管１１の開口部に向かって移動し、発射管１１の開口部から発射される。
サボ４３は、発射管１１から射出後、凹部４３ｄ部が空気抵抗を受け、また、サボ４３自身の遠心力により容易に図６（ｂ）に示すように周方向にサボ４３ｅとサボ４３ｆに容易に分割されることができる。この時、飛翔体１４は、サボ４３から分離し、飛翔体１４のみが試験材料１００に向かって高速で移動し、試験材料１００に衝突する。
【００４３】
本実施形態による効果は以下の通りである。
発射管１１の内側には、螺旋状の溝１１ａが形成され、サボ４３は、発射管１１の内側に形成された溝１１ａに沿って軸線４３ｃを中心に回転しながら発射管１１の開口部に向かって移動し発射管１１の開口部から発射されるので、サボ４３は、発射管１１から射出後、凹部４３ｄ部が受ける空気抵抗やサボ４３自身の遠心力により容易に周方向にサボ４３ｅとサボ４３ｆに分割されることができる。よって、飛翔体１４は、サボ４３から容易に分離し、飛翔体１４のみが試験材料１００に向かって高速で移動し、試験材料１００に衝突することができるので、発射管１１から試験材料１００までの距離を短くでき、高速衝突試験の実施に必要な占有面積をコンパクトにすることが可能な高速衝突試験装置とすることができる。
【００４４】
また、サボ４３が発射管１１から射出後、凹部４３ｄが受ける空気抵抗やサボ４３自身の遠心力により容易に周方向にサボ４３ｅとサボ４３ｆに分割されることで、飛翔体１４がサボ４３から容易に分離されるので、飛翔体１４が受けるサボ４３の空気抵抗による移動速度や直進性の影響を最小とし、飛翔体１４の移動速度や試験材料１００への衝突位置にばらつきの無い、飛翔体１４が安定した精度で試験材料１００に衝突することができ、試験の再現性や信頼性を向上することができる。
【００４５】
また、サボ４３に設置された飛翔体１４もサボ４３の回転に伴って回転することで、飛翔体１４がサボ４３から分離後も飛翔体１４は、試験材料１００に向かって回転しながら高速で移動するので、飛翔体１４の移動の指向性（直進性）が向上することができる。
【００４６】
（実施の第２形態）
実施の第２形態による高速衝突試験装置について、図２及び図３を用いて説明する。
実施の第２形態による高速衝突試験装置は、実施の第１形態と同様の空気抵抗によりサボが分割されることにより飛翔体がサボから分離される空気抵抗分離方式である。
図２に示すように、飛翔体加速装置２０は、開口断面が円形状である円筒形状の発射管２１の後端部に加速手段（火薬室）１２を配置している。発射管２１の内部には、その先端部に微小な飛翔体１４を分離可能に設置されたサボ２３が装填される。
発射管２１の後端側のサボ２３が装填される部分の外側には、図示しない駆動手段により発射管２１の周囲を回転可能に電磁石２８及び電磁石２８の周方向反対側には電磁石２９が設置されている。
図３（ａ）に示すようにサボ２３は、軸線２３ｃを中心とした円柱形状であり、サボ２３の先端部には、所定の大きさの円錐形状の凹部２３ｄが形成されている。また、実施の第１形態で示したサボ４３と同様にサボ２３は、軸線２３ｃを中心として周方向にサボ２３ｅとサボ２３ｆに容易に分割可能である。ここでは、サボ４３は、２つに分割可能としたが、４つに分割されてもよい。
また、図３（ｂ）に示すようにサボ２３には、サボ２３の外周部に磁石（Ｓ極）２５及び周方向反対側には磁石（Ｎ極）２６が形成されている。
このように形成されたサボ２３の凹部２３ｄに飛翔体１４が分離可能に設置され、サボ２３と飛翔体１４が上記に示した飛翔体加速装置２０の発射管２１内に装填される。
【００４７】
次に、図２を参照して飛翔体１４が設置されたサボ２３を飛翔体加速装置２０から発射する際の動作について説明する。
まず、電磁石２８及び電磁石２９が図示しない駆動手段により発射管２１の周囲を回転する。発射管２１の内部に装填されたサボ２３に設けられた磁石２５及び磁石２６が電磁石２８及び電磁石２９の磁力を受け、発射管２１内で、電磁石２８及び電磁石２９の回転と共に軸心２３ｃを中心に回転する。
次に、この状態で発射管１１を試験材料１００へ向け、火薬室１２内の火薬を爆発させると、サボ２３の後端部が爆発の圧力を受け、サボ２３と飛翔体１４が同時に発射管２１の先端の開口部に向かって加速される。電磁石２８及び電磁石２９は、現在の位置にて停止させてもサボ２３は、慣性により回転を続けながら発射管２１の開口部に向かって移動し、発射管２１の開口部から発射される。
サボ２３は、発射管２１から射出後、凹部２３ｄ部が空気抵抗を受け、また、サボ２３自身の遠心力により容易に周方向にサボ２３ｅとサボ２３ｆに分割されることができる。この時、飛翔体１４は、サボ２３から分離し、飛翔体１４のみが試験材料１００に向かって高速で移動し、試験材料１００に衝突する。
【００４８】
本実施形態による効果は以下の通りである。
サボ２３の外周部に磁石（Ｓ極）２５及び周方向反対側には磁石（Ｎ極）２６が形成され、発射管２１の周囲に設置された電磁石２８及び電磁石２９の回転により発射管２１内のサボ２３を回転させ、サボ２３が回転した状態で発射管２１の開口部から発射されるので、サボ２３は、発射管２１から発射後、凹部２３ｄ部が受ける空気抵抗やサボ２３自身の遠心力により容易に周方向にサボ２３ｅとサボ２３ｆに分割されることができる。よって、飛翔体１４は、サボ２３から容易に分離し、飛翔体１４のみが試験材料１００に向かって高速で移動し、試験材料１００に衝突することができるので、発射管２１から試験材料１００までの距離を短くでき、高速衝突試験の実施に必要な占有面積をコンパクトにすることが可能な高速衝突試験装置とすることができる。
【００４９】
また、サボ２３が発射管１１から射出後、凹部２３ｄ部が受ける空気抵抗やサボ２３自身の遠心力により容易に周方向にサボ２３ｅとサボ２３ｆに分割されることで、飛翔体１４がサボ２３から容易に分離されるので、飛翔体１４が受けるサボ２３の空気抵抗による移動速度や直進性の影響を最小とし、飛翔体１４の移動速度や試験材料１００への衝突位置にばらつきの無い、飛翔体１４が安定した精度で試験材料１００に衝突することができ、試験の再現性や信頼性を向上することができる。
【００５０】
また、サボ２３に設置された飛翔体１４もサボ２３の回転に伴って回転することで、飛翔体１４がサボ２３から分離後も飛翔体１４は、試験材料１００に向かって回転しながら高速で移動するので、飛翔体１４の移動の指向性（直進性）が向上することができる。
【００５１】
（実施の第３形態）
実施の第３形態による高速衝突試験装置について、図４を用いて説明する。
実施の第３形態による高速衝突試験装置は、実施の第１形態と同様の空気抵抗によりサボが分割されることにより飛翔体がサボから分離される空気抵抗分離方式である。
図４に示すように、飛翔体加速装置３０は、内径が円形状である円筒形状の発射管３１の後端部に加速手段（火薬室）１２を配置している。発射管３１は、図示しない駆動手段により発射管３１の軸心を中心に回転可能である。発射管３１の内部には、その先端部に微小な飛翔体１４を分離可能に設置されたサボ４３が装填される。ここで、発射管３１内とサボ４３とは、ほとんど隙間の無い状態でサボ４３が装填される。
ここで、サボ４３の形状、構成及び機能は、実施の第１形態に記載したものと同様である。
【００５２】
次に、図４を参照して飛翔体１４が設置されたサボ４３を飛翔体加速装置３０から発射する際の動作について説明する。
まず、図示しない駆動手段により発射管３１が発射管３１の軸心を中心に回転する。発射管３１の回転に伴い、発射管３１内に装填されたサボ４３も回転する。この時、発射管３１とサボ４３とは同軸上にあるのでサボ４３は、軸心４３ｃを中心に回転する。
次に、この状態で発射管３１を試験材料１００へ向け、火薬室１２内の火薬を爆発させると、サボ４３の後端部が爆発の圧力を受け、サボ４３と飛翔体１４が同時に発射管３１の先端の開口部に向かって加速される。サボ４３は、回転を続けながら発射管２１の開口部に向かって移動し、発射管２１の開口部から発射される。
サボ４３は、発射管３１から射出後、凹部４３ｄ部が空気抵抗を受け、また、サボ４３自身の遠心力により容易に周方向にサボ４３ｅとサボ４３ｆに分割されることができる。この時、飛翔体１４は、サボ４３から分離し、飛翔体１４のみが試験材料１００に向かって高速で移動し、試験材料１００に衝突する。
【００５３】
本実施形態による効果は以下の通りである。
サボ４３を発射する前に発射管３１を回転させ、発射管３１内のサボ４３を回転させることにより、サボ４３が回転した状態で発射管３１の開口部から発射されるので、サボ４３は、発射管３１から射出後、凹部４３ｄ部が受ける空気抵抗やサボ４３自身の遠心力により容易に周方向にサボ４３ｅとサボ４３ｆに分割されることができる。よって、飛翔体１４は、サボ４３から容易に分離し、飛翔体１４のみが試験材料１００に向かって高速で移動し、試験材料１００に衝突することができるので、発射管３１から試験材料１００までの距離を短くでき、高速衝突試験の実施に必要な占有面積をコンパクトにすることが可能な高速衝突試験装置とすることができる。
【００５４】
また、サボ４３が発射管１１から射出後、凹部４３ｄ部が受ける空気抵抗やサボ４３自身の遠心力により容易に周方向にサボ４３ｅとサボ４３ｆに分割されることで、飛翔体１４がサボ４３から容易に分離されるので、飛翔体１４が受けるサボ４３の空気抵抗による移動速度や直進性の影響を最小とし、飛翔体１４の移動速度や試験材料１００への衝突位置にばらつきの無い、飛翔体１４が安定した精度で試験材料１００に衝突することができ、試験の再現性や信頼性を向上することができる。
【００５５】
また、サボ４３に設置された飛翔体１４もサボ４３の回転に伴って回転することで、飛翔体１４がサボ４３から分離後も飛翔体１４は、試験材料１００に向かって回転しながら高速で移動するので、飛翔体１４の移動の指向性（直進性）が向上することができる。
【００５６】
（実施の第４形態）
実施の第４形態による高速衝突試験装置について、図７〜１０を用いて説明する。
飛翔体加速装置の構成、機能は、前述した従来の飛翔体加速装置５０と同様である。すなわち、図８に示すように、飛翔体加速装置５０は、開口断面が円形状である円筒形状の発射管５１の後端部に加速手段（火薬室）５２を配置している。発射管５１の内部には、微小な飛翔体１４が分離可能に設置されたサボ５３が装填されている。発射管５１の開口部先端から所定の距離には、分離板５５が設置されている。分離板５５には、発射管５１と同じ軸線を有するスリット５６が形成されている。このスリット５６の大きさは、発射管５１の内径より小さく、また飛翔体１４が通過可能である所定の大きさに設定されている。
サボ６１の構成は、前述した従来のサボ５３と同様である。すなわち、サボ６１は、図７（ａ）に示すサボ５３と置き換えることができ、サボ６１は、サボ本体５３ａとサボ本体５３ａの先端部に埋め込まれたプッシュプレート５３ｂから形成される。サボ６１は、分離板５５のスリット５６及びその周辺に衝突する部分がプッシュプレート５３ｂとなるように形成され、サボ本体５３ａは、高密度プラスチックから形成され、プッシュプレート５３ｂは、アルミニウム合金から形成される。
また、図１０に示すようにサボ６１は、軸線６１ｃを中心とした円柱形状であり、サボ６１の先端部には、飛翔体１４の半径より比較的大きい所定の半径である球面形状の凹部６１ｄが形成されている。凹部６１ｄを球面形状に形成することで飛翔体１４が凹部６１ｄに設置された際、飛翔体１４と凹部６１ｄの接触面積が従来のサボ５３の円錐形状の凹部５３ｄに設置した時と比較し増大する。この凹部６１ｄは、所定の半径である球形状の真ちゅうなどで製作された型をプッシュプレート６１ｂの平面に押し付け、成形することにより容易に形成することができる。
このように形成されたサボ６１の凹部６１ｄの中心部に飛翔体１４が分離可能に設置され、サボ６１と飛翔体１４が上記に示した飛翔体加速装置５０の発射管５１内に装填される。
【００５７】
次に、図８を参照して飛翔体１４が設置されたサボ６１を飛翔体加速装置５０から発射する際の動作について説明する。
発射管５１を試験材料１００へ向け、火薬室５２内の火薬を爆発させると、サボ６１の後端部が爆発の圧力を受け、サボ６１と飛翔体１４が同時に発射管５１の先端の開口部に向かって加速され、発射管５１から発射される。
次に、発射管５１から射出されたサボ６１は、分離板５５に衝突し停止するが、飛翔体１４は、慣性によりサボ６１から分離し、飛翔体１４のみがスリット５６を通過し、試験材料１００に向かって高速で移動、試験材料１００に衝突する。
【００５８】
また、分離板５５の試験材料１００側に飛翔体１４の移動速度を計測する計測手段を設置することで飛翔体１４の移動速度を計測することができる。
飛翔体１４の移動速度を計測する計測手段として、飛翔体１４の移動方向に所定の間隔にて設置された２つのレーザ発振器からそれぞれ、飛翔体１４が移動する方向と直角方向に、飛翔体１４の移動する軌道を横切るようにレーザ光を発振させ、それぞれのレーザ光の発振方向に設置されたレーザ光受部にてレーザ光を受ける手段が使用される。飛翔体１４がそれぞれのレーザ光を通過した時間の差から飛翔体の移動速度を計測することができる。
また、２つのレーザ発振器のそれぞれの発振口部にレーザ光を上下に広げるレンズを設け、レーザ光を上下に広げている。上記実施形態では、飛翔体１４の移動軌道のずれを最小限に抑えているが、従来のレーザ光の照射範囲内を飛翔体１４が通過するのは、困難である。これに対し、レーザ光を上下に広げることにより、レーザ光の照射範囲内を飛翔体１４が必ず通過することができるので飛翔体１４の移動速度を計測することができる。
【００５９】
本実施形態による効果は以下の通りである。
飛翔体１４が従来のサボ５３の円錐形状の凹部５３ｄに設置された際は、飛翔体１４と凹部５３ｄは線接触であり接触面積は小さかったが、飛翔体１４が設置される凹部６１ｄの形状を飛翔体１４の半径より比較的大きい所定の半径で球面形状に形成されることで、飛翔体１４が凹部６１ｄに設置された際、飛翔体１４と凹部６１ｄの接触面積がより増大する。よって、飛翔体１４が水滴、ゼリー状の物体やナイロン製の球のような軟弱物体の場合であっても飛翔体１４が設置されたサボ６１が高速衝突試験装置の発射管５１から発射される際、飛翔体１４が受ける加速時の衝撃が低減され飛翔体１４が損傷しない。
【００６０】
（実施の第５形態）
実施の第５形態による高速衝突試験装置について、図１１を用いて説明する。実施の第５形態は、サボにおける飛翔体１４が設置される凹部の形状、構成が実施の第４形態のサボと異なるだけで、飛翔体加速装置の構成、機能は、実施の第４形態に記載した従来の飛翔体加速装置５０と同様である。
【００６１】
図１１に示すようにサボ６２は、軸線６２ｃを中心とした円柱形状であり、サボ６２の先端部には、凹部６２ｄが形成されている。凹部６２ｄは、飛翔体１４が設置できる大きさ（半径）で所定の深さに形成された穴である。凹部６２ｄの形状は、円形状の穴に限定されず、実施の第４形態に示すような球面形状であってもよい。また、凹部６２ｄ内には、緩衝材６３が設置されている。緩衝材６３は、柔らかいものが好ましく、例として紙粘土やティッシュペーパーなどがある。ティッシュペーパーの場合は、スプレー糊などを使用して凹部６２ｄに設置することができる。このような緩衝材６３が設けられた凹部６２ｄに飛翔体１４が設置された際、飛翔体１４と緩衝材６３とが接触し、接触面積が従来のサボ５３の円錐形状の凹部５３ｄに設置した時と比較し増大する。
このように緩衝材６３が設置された凹部６２ｄに飛翔体１４が設置され、サボ６２と飛翔体１４が飛翔体加速装置５０の発射管５１内に装填される。
【００６２】
本実施形態による効果は以下の通りである。
飛翔体１４が従来のサボ５３の円錐形状の凹部５３ｄに設置された際は、飛翔体１４と凹部５３ｄは線接触であり接触面積は小さかったが、サボ６２に穴形状の凹部６２ｄが形成され、凹部６２ｄ内に緩衝材６３が設置されることで、飛翔体１４が水滴、ゼリー状の物体やナイロン製の球のような軟弱物体の場合であっても飛翔体１４が設置されたサボ６１が高速衝突試験装置の発射管５１から発射される際、飛翔体１４が受ける加速時の衝撃が緩衝材６３により低減され飛翔体１４が損傷しない。
【００６３】
（実施の第６形態）
実施の第６形態による高速衝突試験装置について、図１２を用いて説明する。
図１２に示すように、飛翔体加速装置７０は、内径が円形状である円筒形状の発射管５１の後端部に加速手段（火薬室）５２を配置している。発射管５１の内部には、微小な飛翔体１４が分離可能に設置されたサボ５３が装填されている。発射管５１の開口部先端から所定の距離には、分離板７１が発射管５１の延在方向に対して垂直に設置されている。分離板７１には、発射管５１と同じ軸線を有するスリット７１ａが形成されている。スリット７１ａは、円錐台状に形成され、その円形の開口面積が発射管５１側の径７１ｂから試験材料１００側の径７１ｃに向かって小さくなる貫通部である。径７１ｃは、飛翔体１４が通過可能である所定の大きさに設定されている。
この飛翔体加速装置７０に装填されるサボ５３は、従来のものと同様である。すなわち、図７（ａ）に示すようにサボ５３は、サボ本体５３ａとサボ本体５３ａの先端部に埋め込まれたプッシュプレート５３ｂから形成される。サボ５３は、分離板５５のスリット５６及びその周辺に衝突する部分がプッシュプレート５３ｂとなるように形成され、サボ本体５３ａは、高密度プラスチックから形成されている。プッシュプレート５３ｂの材質は、軽量で延性の高いものが好ましい。例としてアルミニウム合金やチタン合金がある。
また、図９（ａ）に示すようにサボ５３は、軸線５３ｃを中心とした円柱形状であり、図７（ｂ）に示すようにサボ５３の先端部には、所定の大きさの円錐形状の凹部５３ｄが形成されている。このように形成されたサボ５３の凹部５３ｄの中心部に飛翔体１４が分離可能に設置され、サボ５３と飛翔体１４が上記に示した飛翔体加速装置７０の発射管５１内に装填される。
【００６４】
次に、飛翔体１４が設置されたサボ５３を飛翔体加速装置７０から発射する際の動作について説明する。
発射管５１を試験材料１００へ向け、火薬室５２内の火薬を爆発させると、サボ５３の後端部が爆発の圧力を受け、サボ５３と飛翔体１４が同時に発射管５１の先端の開口部に向かって加速され、発射管５１から発射される。
次に、発射管５１から射出されたサボ５３は、分離板７１に衝突し、飛翔体１４は、慣性によりサボ５３から分離し、スリット７１ａを通過し、試験材料１００に向かって高速で移動する。この時、サボ５３の破片もスリット７１ａを通過しようとするが、スリット７１ａの径は、発射管５１側の径７１ｂから試験材料１００側の径７１ｃに向けて小さくなっているため、スリット７１ａ中を移動時に徐々に中心に寄せられることで抵抗となり減速して停止する。よって、飛翔体１４のみがスリット７１ａを通過し、試験材料１００に衝突する。
【００６５】
本実施形態による効果は以下の通りである。
発射管５１の開口部先端から所定の距離に設置される分離板７１のスリット７１ａの開口面積が発射管５１側の径７１ｂから試験材料１００側の径７１ｃに向かって小さくなる円錐台状に形成されることで、発射管５１から射出されたサボ５３が分離板７１に衝突時、スリット７１ａの径は、発射管５１側の径７１ｂから試験材料１００側の径７１ｃに向けて径が小さくなっているため、サボ５３の破片は、スリット７１ａ中を移動時に徐々に中心に寄せられることで抵抗となり減速して停止するのでサボ５３の破片がスリット７１ａを通過し試験材料１００に衝突することを抑制することができる。
また、スリット７１ａは、その内面が凹凸の無い平らな斜面に形成されているので、サボ５３の破片とスリット７１ａの内面との間に隙間（凹部）が生じることが無く、より広い面積でサボ５３の破片を受けることができる。その結果、サボ５３の破片が試験材料１００側へ移動する方向に対し、より大きな抵抗をサボ５３の破片に与えることができるので、より確実にサボ５３の破片をスリット７１ａ内で停止させ、サボ５３の破片がスリット７１ａを通過し試験材料１００に衝突することを抑制することができる。
また、サボ５３の破片がより確実にスリット７１ａ内で停止し、スリット７１ａを通過した飛翔体１４がサボ５３の破片と当たることがより少なくなるので飛翔体１４の移動速度や試験材料１００への衝突位置にばらつきが抑制され、飛翔体１４が安定した精度で試験材料１００に衝突することができ、試験の再現性や信頼性を向上することができる。
【００６６】
（実施の第７形態）
実施の第７形態による高速衝突試験装置について、図１３を用いて説明する。
実施の第７形態による高速衝突試験装置は、分離板の構成が前述した実施の第６形態の高速衝突試験装置が有している分離板の構成と異なっているだけで、飛翔体加速装置やサボの構成、作用、および効果は同様である。よって、その異なっている部分について説明し、前述した実施の第６形態と同一の構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００６７】
図１３に示すように、分離板７２は、第１の分離板７３及び第１の分離板７３から試験材料１００側へ所定の距離に設置された第２の分離板７４とから形成される。第１の分離板７３及び第２の分離板７４には、それぞれ発射管５１と同じ軸線を有するスリット７３ａ及びスリット７４ａが形成されている。スリット７３ａは、円錐台状に形成され、その開口面積が発射管５１側の径７３ｂから試験材料１００側の径７３ｃに向かって小さくなる貫通部である。径７４ｃは、飛翔体１４が十分通過可能である大きさに設定されている。また、スリット７４ａは、その断面形状が発射管５１側から試験材料１００側に向かって同じであり、その大きさは、径７３ｃよりも小さく、また、飛翔体１４が通過可能である所定の大きさに設定されている。すなわち、スリット７３ａとスリット７４ａとの間には、段差が形成されている。
【００６８】
以上説明した構成からなる分離板７２に向けて飛翔体加速装置７０の発射管５１から飛翔体１４が設置されたサボ５３を発射することで、サボ５３の破片が試験材料１００に衝突することを抑制することができる。
【００６９】
次に、飛翔体１４が設置されたサボ５３を飛翔体加速装置７０から発射する際の動作について説明する。
発射管５１を試験材料１００へ向け、火薬室５２内の火薬を爆発させると、サボ５３の後端部が爆発の圧力を受け、サボ５３と飛翔体１４が同時に発射管５１の先端の開口部に向かって加速され、発射管５１から発射される。
次に、発射管５１から射出されたサボ５３は、第１の分離板７３に衝突し、飛翔体１４は、慣性によりサボ５３から分離し、スリット７３ａを通過後、スリット７４ａを通過し、試験材料１００に向かって高速で移動する。
サボ５３は、第１の分離板７３に衝突時、サボ５３の破片がスリット７３ａを通過しようとするが、スリット７３ａの径は、発射管５１側の径７３ｂから試験材料１００側の径７３ｃに向けて小さくなっているため、スリット７１ａ中を移動時に徐々に中心に寄せられることで抵抗となり減速して停止する。仮に、サボ５３の破片がスリット７１ａで停止せず、通過することがあっても次に第２の分離板７４に衝突する。第２の分離板７４のスリット７４ａの径は、スリット７３ａの径７３ｃよりも小さく、スリット７３ａを通過したサボ５３の破片は、第１の分離板７３にて十分減速されているので、第２の分離板７４に衝突することにより停止する。よって、サボ５３の破片が試験材料１００に衝突するのを抑制することができる。
【００７０】
本実施形態による効果は以下の通りである。
発射管５１の開口部先端から所定の距離に設置される分離板７２が第１の分離板７３及び第２の分離板７４から形成され、第１の分離板７３のスリット７３ａの形状が発射管５１側の径７３ｂから試験材料１００側の径７３ｃに向かって開口面積が小さくなる円錐台状に形成されることで、実施の第６形態と同様の効果が得られる。また、更に、分離板７３から試験材料１００側へ所定の距離に設置された分離板７４にスリット７４ａが形成され、スリット７４ａの断面形状が発射管５１側から試験材料１００側に向かって同じであり、その大きさは、径７３ｃよりも小さく設定されているのでスリット７３とスリット７４の間に段差が形成されるので、サボ５３の破片がスリット７１ａで停止せず、通過することがあっても次に第２の分離板７４に衝突し停止するのでサボ５３の破片が試験材料１００に衝突するのを抑制することができる。
【００７１】
（実施の第８形態）
実施の第８形態による高速衝突試験装置について、図１４を用いて説明する。
実施の第８形態による高速衝突試験装置は、分離板の構成が前述した実施の第６形態の高速衝突試験装置が有している分離板の構成と異なっているだけで、飛翔体加速装置やサボの構成、作用、および効果は同様である。よって、その異なっている部分について説明し、前述した実施の第６形態と同一の構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００７２】
実施の第８形態の高速衝突試験装置が有している分離板７５は、実施の第７形態の高速衝突試験装置が有している分離板７３及び分離板７４を密着させたものである。
図１４に示すように、分離板７５は、発射管５１側に設置された第１の分離板７６及び試験材料１００側に設置された第２の分離板７７とから形成される。第１の分離板７６と第２の分離板７７は、密着している。第１の分離板７６及び第２の分離板７７には、それぞれ発射管５１と同じ軸線を有するスリット７６ａ及びスリット７７ａが形成されている。スリット７６ａは、円錐台状に形成され、その円形の開口面積が発射管５１側の径７３ｂから試験材料１００側の径７６ｃに向かって小さくなる貫通部である。径７６ｃは、飛翔体１４が十分通過可能である大きさに設定されている。また、スリット７７ａは、その断面形状が発射管５１側から試験材料１００側に向かって同じであり、その大きさは、径７６ｃよりも小さく、また、飛翔体１４が通過可能である所定の大きさに設定されている。すなわち、スリット７６ａとスリット７７ａとの間には、段差が形成されている。
【００７３】
以上説明した構成からなる分離板７５に向けて飛翔体加速装置７０の発射管５１から飛翔体１４が設置されたサボ５３を発射することで、サボ５３の破片が試験材料１００に衝突するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、分離板７５は、発射管５１側に設置された第１の分離板７６及び試験材料１００側に設置された第２の分離板７７とから形成されるとしたが、単一の板にスリット７６ａとスリット７７ａが形成されていてもよい。
【００７４】
本実施形態による効果は以下の通りである。
発射管５１の開口部先端から所定の距離に設置される分離板７５が、第７実施形態と同様に発射管５１側に設置された第１の分離板７６及び試験材料１００側に設置された第２の分離板７７とから形成され、第１の分離板７６には、その形状が発射管５１側の径７３ｂから試験材料１００側の径７６ｃに向かって開口面積が小さくなる円錐台状のスリット７６ａが形成され、第２の分離板７７には、その径７７ｃが径７６ｃよりも小さい径に形成された断面形状が発射管５１側から試験材料１００側に向かって同じであるスリット７７ａが形成されているのでスリット７６ａとスリット７７ａとの間に段差が形成され、第７実施形態と同様の作用効果が得られる。
また、第１の分離板７６と第２の分離板７７が密着しているので、高速衝突試験の実施に必要な占有面積をコンパクトにすることが可能な高速衝突試験装置とすることができる。
【００７５】
（実施の第９形態）
実施の第９形態による高速衝突試験装置について、図１５を用いて説明する。
実施の第９形態による高速衝突試験装置は、分離板の構成が前述した実施の第６形態の高速衝突試験装置が有している分離板の構成と異なっているだけで、飛翔体加速装置やサボの構成、作用、および効果は同様である。よって、その異なっている部分について説明し、前述した実施の第６形態と同一の構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
実施の第９形態の高速衝突試験装置が有している分離板７８は、実施の第７形態の高速衝突試験装置が有している分離板７５の試験材料１００側に設置された第２の分離板７７のスリットの形状のみが異なるものである。
図１５に示すように、分離板７８は、発射管５１側に設置された第１の分離板７９及び試験材料１００側に設置された第２の分離板８０とから形成される。第１の分離板７９と第２の分離板８０は、密着している。第１の分離板７９及び第２の分離板８０には、それぞれ発射管５１と同じ軸線を有するスリット７９ａ及びスリット８０ａが形成されている。スリット７９ａは、円錐台状に形成され、その円形の開口面積が発射管５１側の径７９ｂから試験材料１００側の径７９ｃに向かって小さくなる貫通部である。径７４ｃは、飛翔体１４が十分通過可能である大きさに設定されている。スリット８０ａは、円錐台状に形成され、その円形の開口面積が発射管５１側の径８０ｂから試験材料１００側の径８０ｃに向かって小さくなる貫通部である。径８０ｃは、飛翔体１４が通過可能である所定の大きさに設定されている。また、径８０ｂは、径７９ｃよりも小さく設定されている。すなわち、スリット７９ａとスリット８０ａとの間には、段差が形成されている。
【００７７】
以上説明した構成からなる分離板７８に向けて飛翔体加速装置７０の発射管５１から飛翔体１４が設置されたサボ５３を発射することで、サボ５３の破片が試験材料１００に衝突するのを抑制することができる。
また、本実施例では、分離板７８は、発射管５１側に設置された第１の分離板７９及び試験材料１００側に設置された第２の分離板８０とから形成されるとしたが、単一の板にスリット７６ａとスリット７７ａが形成されていてもよい。
【００７８】
本実施形態では、上記第８実施形態の効果に加えて以下の効果が得られる。
試験材料１００側に設置された第２の分離板８０のスリット８０ａが発射管５１側の径８０ｂから試験材料１００側の径８０ｃに向かって開口面積が小さくなっている円錐台状に形成され、径８０ｂは、発射管５１側の第１の分離板７９の径７９ｃよりも小さく設定されているので、スリット７９ａを通過するサボ５３の破片があっても第２の分離板８０に形成された円錐台状のスリット８０ａ中を移動時に徐々に中心に寄せられることで抵抗となり減速して停止するのでサボ５３の破片が試験材料１００に衝突するのを抑制することができる。
【００７９】
（実施の第１０形態）
実施の第１０形態による高速衝突試験装置について、図１６を用いて説明する。
実施の第１０形態による高速衝突試験装置は、分離板の構成が前述した実施の第６形態の高速衝突試験装置が有している分離板の構成と異なっているだけで、飛翔体加速装置やサボの構成、作用、および効果は同様である。よって、その異なっている部分について説明し、前述した実施の第６形態と同一の構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００８０】
図１６に示すように、分離板８１には、発射管５１と同じ軸線を有するスリット８１ａが形成されている。スリット８１ａは、所定の深さにてその径を変化させた円形状の穴であり、その穴の径は、発射管５１側の径８１ｂから試験材料１００側の径８１ｃへ向かって所定の間隔で小さくなっている。すなわち、スリット８１ａの内面には、階段状の段部が形成され、複数の段差を有している。また、試験材料１００側の径８１ｃは、飛翔体１４が通過可能である所定の大きさに設定されている。
【００８１】
以上説明した構成からなる分離板８１に向けて飛翔体加速装置７０の発射管５１から飛翔体１４が設置されたサボ５３を発射することで、サボ５３の破片が試験材料１００に衝突するのを抑制することができる。
【００８２】
本実施形態による効果は以下の通りである。
分離板８１のスリット８１ａが所定の深さにてその径を変化させた円形状の穴であり、その穴の径は、発射管５１側から試験材料１００側へ向かって小さくなっているため、発射管５１から射出されたサボ５３が分離板８１に衝突時、サボ５３の破片は、スリット８１ａ中を移動時に徐々に中心に寄せられることで抵抗となり減速する。更に、スリット８１ａに試験材料１００に向かってスリット８１ａの径が段階的に小さくなるように階段状の段部が形成されている。段部は射出方向に対し、垂直な向きの面を有するので、サボ５３に対し正面から衝突し、大きな抵抗となるのでサボ５３の破片は確実にスリット８１ａ内で停止する。よって、サボ５３の破片が試験材料１００に衝突するのを抑制することができる。
【００８３】
（実施の第１１形態）
実施の第１１形態による高速衝突試験装置について、図１７を用いて説明する。
実施の第１１形態による高速衝突試験装置は、分離板の構成が前述した実施の第６形態の高速衝突試験装置が有している分離板の構成と異なっているだけで、飛翔体加速装置やサボの構成、作用、および効果は同様である。よって、その異なっている部分について説明し、前述した実施の第６形態と同一の構成部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００８４】
図１７に示すように、分離板８２には、発射管５１と同じ軸線を有するスリット８２ａが形成されている。スリット８２ａは、円錐台状に形成され、その円形の開口面積が発射管５１側の径８２ｂから試験材料１００側の径８２ｃに向かって小さくなる貫通部である。径８２ｃは、飛翔体１４が通過可能である所定の大きさに設定されている。
分離板８２の発射管５１側の面のスリット８２ａの周囲には、スリット８２ａの軸線からスリット８２ａの外側に向かって試験材料１００側へ傾斜する傾斜面８２ｄが形成され、切り欠き部となっている。
【００８５】
以上説明した構成からなる分離板８２に向けて飛翔体加速装置７０の発射管５１から飛翔体１４が設置されたサボ５３を発射することで、サボ５３の破片が試験材料１００に衝突するのを抑制することができる。
また、本実施形態では、スリット８２ａの形状は、円錐台状としているがスリット８２ａの形状は、実施の第１０形態に示したような内面に階段状の段部が形成されたものであってもよい。
【００８６】
本実施形態による効果は以下の通りである。
発射管５１の開口部先端から所定の距離に設置される分離板８２のスリット８２ａの形状が発射管５１側の径８２ｂから試験材料１００側の径８２ｃに向かって開口面積が小さくなる円錐台状に形成されることで、実施の第６形態と同様の効果が得られる。
更に、分離板８２の発射管５１側の面のスリット８２ａの周囲には、スリット８２ａ側からスリット８２ａの外側に向かって試験材料１００側へ傾斜する傾斜面８２ｄが形成されているので、傾斜面８２ｄに衝突したサボ５３は、傾斜面８２ｄに沿ってスリット８２ａの外側へ移動する。よって、衝突したサボ５３の破片がスリット８２ａ中に入り込むことが抑制され、スリット８２ａを通過しようとするサボ５３の破片が少なくなるので、サボ５３の破片を確実にスリット８２ａ内で停止することができ、サボ５３の破片が試験材料１００に衝突するのを抑制することができる。
【００８７】
なお、上記では、サボのうち飛翔体が設置される設置部がアルミニウム合金またはチタン合金から形成されている点、設置部が球面形状の凹部に形成されている点、又は、設置部には、緩衝材が設けられている点については、強制分離方式の実施形態に採用したが、強制分離方式の実施形態に限定されることなく、空気抵抗分離方式の実施形態にも適用可能である。
【００８８】
【発明の効果】
本発明の高速衝突試験装置によれば、飛翔体が安定した精度で試験材料に衝突することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態の高速衝突試験装置の構造を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第２の実施形態の高速衝突試験装置の構造を示す断面図である。
【図３】図３（ａ）は、本発明の第２の実施形態の高速衝突試験装置におけるサボの概略断面図であり、図３（ｂ）は、サボにおけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図４は、本発明の第３の実施形態の高速衝突試験装置の構造を示す断面図である。
【図５】図５は、従来の高速衝突試験装置の構造を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）は、分割される前のサボを示す図であり、図６（ｂ）は、サボが分割され飛翔体を分離した状態を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、強制分離方式に使用するサボの構造を示す図である。図７（ｂ）は、サボの飛翔体を設置する部分の詳細を示す図である。
【図８】図８は、従来の強制分離方式での高速衝突試験装置の構造を示す断面図である。
【図９】図９（ａ）は、分離板に衝突する前のサボを示す図である。図９（ｂ）は、分離板に衝突し、飛翔体を分離したサボの状態を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第４の実施形態における高速衝突試験装置のサボの構造の詳細を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の第５の実施形態における高速衝突試験装置のサボの構造の詳細を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の第６の実施形態の高速衝突試験装置の構造を示す断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第７の実施形態の高速衝突試験装置の分離板の構造を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の第８の実施形態の高速衝突試験装置の分離板の構造を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の第９の実施形態の高速衝突試験装置の分離板の構造を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の第１０の実施形態の高速衝突試験装置の分離板の構造を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の第１１の実施形態の高速衝突試験装置の分離板の構造を示す図である。
【符号の説明】
１０、２０、３０、４０、５０、７０  飛翔体加速装置
１１、２１、３１、４１、５１  発射管
１２、４２、５２  加速手段（火薬室）
２３、４３、５３  サボ
１４  飛翔体
２５  電極
２６  電極
２８  電磁石
２９  電磁石
５５、７１、７２、７５、７８、８１、８２  分離板
６３  緩衝材
【図１】
2004271216.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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