(57)【要約】      （修正有）【課題】乱流による供試品への影響を無くして正確な落下試験が行うことができる新規な落下試験装置を提供する。【解決手段】水平な落下面を有する基台と、落下面上の任意の高さ位置で供試品を載置するテーブル４０と、このテーブル４０を供試品の斜め下方に回動させて供試品を自由落下させる回動部とを備え、テーブル４０の載置面４０ａにピン４３を複数設け、これら複数のピン４３で供試品の底面を支持する。これによって、テーブル４０と供試品との間に予め所定の隙間が生じるため、テーブル４０を素早く回動させても供試品の底面が極端な負圧状態にならない。この結果、供試品の周囲に大きな乱流が発生しなくなるため、自由落下時の供試品の姿勢に与える影響を皆無ないしは大幅に軽減できる。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水平な落下面を有する基台と、前記落下面上の任意の高さ位置で供試品を載置するテーブルと、このテーブルを前記供試品の斜め下方に回動させて前記供試品を自由落下させる回動部とを備え、前記テーブルの載置面に、前記供試品の底面を支持するピンを複数備えたことを特徴とする落下試験装置。
【請求項２】
請求項１に記載の落下試験装置において、
前記テーブルに通気穴を複数備えたことを特徴とする落下試験装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の落下試験装置において、
前記複数のピンを前記テーブルの回動軸方向とは反対の先端側に備えたことを特徴とする落下試験装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、包装貨物などの供試品を所定の高さから自由落下させてその落下衝撃による影響を調べるための落下試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電気製品を段ボールなどの包装容器に収容した包装貨物は、その耐衝撃性能を確認するためにＪＩＳ規格（JIS Z 202）による落下試験が行われている。この落下試験は包装貨物を人手で保持し、所定の高さで手を離して落下させる方法の他に専用の落下試験装置を用いて行われている。この落下試験装置としては、従来から種々のものが提案されているが、例えば以下の特許文献１の図４（ｂ）や特許文献２の図２に示すような比較的シンプルな構成のものが多用されている。
【０００３】
この落下試験装置は、包装貨物などの供試品をテーブル（載置台）上に水平に載せ、このテーブルを所定の高さに昇降させて停止した後、このテーブルを一気に斜め下方に移動（回動）させて供試品をその高さで瞬間的に浮かせ、その供試品をそのまま垂直に自由落下させてその直下の落下面に衝突させることで耐衝撃性能を確認するようにしている。
【０００４】
ところで、このような構成の落下試験装置では、供試品が自由落下する際に、その供試品の一部が移動中のテーブルにぶつかったり干渉したりしないようにテーブルを素早く回動させなければならない。しかし、特許文献２の図２などにあるようにテーブルを素早く回動させると、テーブルから離れた瞬間に供試品に不均一な力が加わってその姿勢が傾き正確な落下試験が行えないことがある。
【０００５】
これは同文献によれば、回動時にテーブルに発生する回転モーメントの違いにより、テーブルと供試品との界面に周囲の空気が乱流として入り込み、この乱流に起因して異なる反作用力が供試品にかかることが原因によるものとされている。具体的にはテーブルの回動方向とは反対方向の部位がやや高くなるように試供品が傾いた状態で落下するようになる。そこで、同文献では供試品を載せたテーブルをその回動方向とは反対方向の部位がやや低くなるように予めテーブルを傾斜させた状態から始めることで、供試品の落下時の傾き現象を相殺してその供試品が水平状態で落下面に衝突するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３１８４８４号公報
【特許文献２】特開２０１０−６６２０４号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、テーブルと供試品との界面に入り込む乱流による影響は、供試品の大きさや形状、質量などによって変わってくるため、テーブルの傾斜角を一律に決定するのは困難である。また、上記ＪＩＳ規格（JIS Z 202）によれば、自由落下試験（面落下）時の供試品の設定は水平度２°以内とするようになっており、規格とおりの適切な自由落下試験が行えない。
【０００８】
そこで、本考案の目的はこれらの課題を解決するために案出されたものであり、乱流による供試品への影響を無くして正確な落下試験が行うことができる新規な落下試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために第１の考案は、水平な落下面を有する基台と、前記落下面上の任意の高さ位置で供試品を載置するテーブルと、このテーブルを前記供試品の斜め下方に回動させて前記供試品を自由落下させる回動部とを備え、前記テーブルの載置面に、前記供試品の底面を支持するピンを複数備えたことを特徴とする落下試験装置である。
【００１０】
供試品の姿勢を乱す乱流の発生要因は、テーブルが供試品から離れた瞬間に供試品の底面が不均一な負圧状態になり、ここに周囲の空気が不均一に流れ込むことによるものと考えられる。そこで、このようにテーブルの載置面にピンを複数設け、これら複数のピンで供試品の底面を支持する構成にすれば、テーブルと供試品との間に予め所定の隙間（空気層）が生じるため、テーブルを素早く回動させても供試品の底面が極端な負圧状態にならない。この結果、供試品の周囲に大きな乱流が発生しなくなるため、自由落下時の供試品の姿勢に与える影響を皆無ないしは大幅に軽減できる。
【００１１】
第２の考案は、第１の考案において、前記テーブルに通気穴を複数備えたことを特徴とする落下試験装置である。このような構成によれば、テーブル下面の空気がテーブルを自由に通過できるため、供試品底面側の負圧状態を回避またはより軽減することができる。また、空気抵抗が減ってテーブルをより素早く回動することができる。
【００１２】
第３の考案は、第１または第２の考案において、前記複数のピンを前記テーブルの回動軸方向とは反対の先端側に備えたことを特徴とする落下試験装置である。このような構成によれば、乱流の発生を低減するためにテーブルの回動速度を遅くしたとしても、自由落下する供試品と回動中のテーブルとが接触するのを回避できる。
【考案の効果】
【００１３】
本考案によれば、テーブルの載置面にピンを複数設け、これら複数のピンで供試品の底面を支持するようにしたため、テーブルを素早く回動させても供試品の底面が極端な負圧状態にならない。これによって、供試品の周囲の大きな乱流の発生を抑制できるため、自由落下時の供試品の姿勢に与える影響を皆無ないしは大幅に軽減して正確な自由落下試験が行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案に係る落下試験装置１００の実施の一形態を示す側面図である。
【図２】テーブル４０を示す斜視図である。
【図３】テーブル４０を示す平面図である。
【図４】図３中Ｘ方向からテーブル４０をみた正面図である。
【図５】図３中Ｙ方向からテーブル４０をみた側面図である。
【図６】図４中Ａ部拡大図である。
【図７】テーブル４０上に供試品Ｓを載置させた状態（Ａ）からテーブル４０を回動させた瞬間の状態（Ｂ）を示す説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
以下、本考案の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は本考案に係る落下試験装置１００の実施の一形態を示したものである。図示するようにこの落下試験装置１００は、基台１０と、この基台１０上に垂直に立設されたガイド部２０と、このガイド部２０に沿って昇降する昇降部３０と、この昇降部３０に取り付けられたテーブル４０とから主に構成されている。
【００１６】
基台１０は建物の床面上に直置きまたは架台上に安定的に設置されており、その上面には、鋼板や石、コンクリートなどの堅固な材料からなる水平な落下面Ｆが形成されている。ガイド部２０は、２本の支柱２１，２１間にボールねじ２２を備えたものであり、昇降部３０を垂直上下に案内するようになっている。
【００１７】
昇降部３０は、エアシリンダーなどのアクチュエータ３５や昇降モータ（図示せず）を備えた昇降体３２に、Ｌ字型のアーム３３を介してテーブル４０を備えた構成となっている。そして、昇降モータ（図示せず）によってガイド部２０のボールねじ２２に沿って昇降体３２を昇降動してテーブル４０上の供試品Ｓの落下高さを任意に調整すると共に、そのアーム３３の連結部３４を軸としてテーブル４０を図示するようにガイド部２０側に回動するようになっている。
【００１８】
すなわち、このアーム３３はその水平部３３ａの先端にテーブル４０を一体的に備えると共に、垂直部３３ｂの上端が昇降体３２に軸支され、さらにその垂直部３３ｂの背面側にアクチュエータ３５が連結されており、このアクチュエータ３５を動作（伸縮）させることで図中実線の状態から破線の状態までテーブル４０を瞬時に回動させるようになっている。なお、図中３６はアーム３３の回動を規制するストッパーである。
【００１９】
図２はこのテーブル４０の一例を示す斜視図、図３はその平面図、図４は図３中Ｘ方向からテーブル４０をみた正面図、図５は図３中Ｙ方向からテーブル４０をみた側面図、図６は図４中Ａ部拡大図である。図示するようにこのテーブル４０は、アーム３３側に固定された第１プレート４１と、その上面に位置する第２プレート４２とを重ね合わせて構成されている。このテーブル４０は、鋼板やアルミニウム板などの金属板で構成されており、その大きさ・形状は特に限定されるものではないが、例えば横幅３００ｍｍ、縦幅２００ｍｍ、厚さ１０ｍｍ程度の矩形状になっている。
【００２０】
また、上側の第２プレート４２の載置面４０ａには、６本のピン４３、４３，４３，４３，４３，４３が等間隔、例えば７０ｍｍの間隔を隔てて設置されている。これら各ピン４３、４３…は、図６に示すように上端が球面状をした金属棒から構成されており、その大きさは例えば高さ１０〜２０ｍｍ、太さ（径）５，５ｍｍ程度となっている。そして、これら６本のピン４３、４３，４３，４３，４３，４３は、テーブル４０の先端側、すなわち図３に示すように第２プレート４２のＸ方向中心線Ｌより前方側にシフトするように設けられている。
【００２１】
さらに、このテーブル４０には、重なり合った第１プレート４１および第２プレート４２を貫通するように径が１０〜２０程度の通気穴４５が略等間隔に複数（本実施の形態では１０個）形成されている。なお、この第２プレート４２はボルトや蝶ねじなどの締結具４６、４６によって第１プレート４１側に取り付けられており、第１プレート４１から着脱自在になっている。
【００２２】
次に、このような構成をした本考案に係る落下試験装置１００の作用を説明する。図７は、水平状態のテーブル４０のピン４３上に供試品Ｓを水平に載置させた状態（Ａ）からテーブル４０を回動させた瞬間（Ｂ）の供試品Ｓまわりの空気の流れ（破線矢印）を示したものである。まず、同図（Ａ）に示すように、テーブル４０上に箱状の供試品Ｓを水平に載置させた状態では、複数のピン４３、４３…によってテーブル４０の載置面４０ａと供試品Ｓの底面Ｓ１との間には所定間隔の隙間、すなわちピン４３の高さ（１０〜２０ｍｍ）と同じ空隙Ｃが生じている。
【００２３】
そして、この状態からそのテーブル４０を重力加速度よりも大きい速度で回動させると、同図（Ｂ）に示すように、供試品Ｓの底面Ｓ１からピン４３、４３…が離れて供試品Ｓが浮いた状態となる。このとき、供試品Ｓの底面Ｓ１がテーブル４０の載置面４０ａに直接接していると、その界面が急激な負圧状態になって周囲の空気が供試品Ｓの底面Ｓ１に一気に流れ込んで供試品Ｓの周囲に空気の乱流が発生して供試品Ｓの姿勢を乱してしまう。
【００２４】
これに対し、本考案の構成ではテーブル４０の載置面４０ａと供試品Ｓの底面Ｓ１との間に生ずる空隙Ｃにより、周囲の空気がスムーズにその間に流れ込むため、供試品Ｓの周囲に大きな乱流が発生することがない。さらに、このテーブル４０に通気穴４５を複数形成したことにより、図示するようにテーブル４０下面側の空気がテーブル４０を自由に通過してその間に流れ込むため、供試品Ｓの底面Ｓ１側の負圧状態をより軽減することができる。
【００２５】
これによって、供試品Ｓの周囲の大きな乱流の発生を抑制できるため、自由落下時の供試品Ｓの姿勢に与える影響を皆無ないしは大幅に軽減して正確な自由落下試験が行うことができる。また、このようにピン４３に加え、テーブル４０に通気穴４５を複数形成することにより、回動時にテーブル４０に加わる空気抵抗が減ってテーブル４０をより素早く動かすことができる。また、これら複数のピン４３，４３…をテーブル４０の連結軸２４方向とは反対の先端側に備えたことにより、自由落下する供試品Ｓと回動中のテーブル４０とが接触するような事態を回避できる。この結果、テーブル４０の回動速度をやや遅くして乱流の発生をより低減することも可能となる。
【００２６】
なお、本実施の形態では、テーブル４０の載置面４０ａに６本のピン４３を備えた例で説明したが、供試品Ｓをテーブル４０上に所定の空隙Ｃを保持して載置できれよく、このピン４３の数は特に限定されるものでない。また、ピン４３のサイズ（高さ、径）や通気穴４５の大きさ、数なども適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１００…落下試験装置
１０…基台
２０…ガイド部
３０…昇降部
３３…アーム
３４…連結部
４０…テーブル
４０ａ…載置面
４３…ピン
４５…通気穴
Ｃ…空隙
Ｆ…落下面
Ｌ…中心線
Ｓ…供試品
Ｓ１…底面
【図１】
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【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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