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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-20
(45)【発行日】2023-09-28
(54)【発明の名称】衝撃試験装置、及び衝撃試験方法
(51)【国際特許分類】
G01N 3/30 20060101AFI20230921BHJP
G01M 7/08 20060101ALI20230921BHJP
【ＦＩ】
G01N3/30 Z
G01M7/08 Z
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2019201423
(22)【出願日】2019-11-06
(65)【公開番号】P2021076412
(43)【公開日】2021-05-20
【審査請求日】2022-07-06
(73)【特許権者】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100106909
【弁理士】
【氏名又は名称】棚井 澄雄
(74)【代理人】
【識別番号】100175802
【弁理士】
【氏名又は名称】寺本 光生
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(72)【発明者】
【氏名】大岡 数則
(72)【発明者】
【氏名】吉田 博司
(72)【発明者】
【氏名】安福 大輔
(72)【発明者】
【氏名】高橋 祐衣
【審査官】野田 華代
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１９０５８６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－００３１４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２８６６７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２５８４７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－２４４９４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２３２１１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－８５２４９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ３／００－３／６２
Ｇ０１Ｍ ７／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
試験体に衝撃を与える衝撃試験装置であって、前記試験体に向かって運動する台車と、
打ち出し装置によって打ち出される単一の錘体と、を備え、
前記台車は、
前端部に取り付けられる前車軸と、後端部に取り付けられる後車軸と、を有し、
前記前車軸は、ガイドレールにより、上下方向への運動を規制される上下規制前車輪を軸支する水平前車軸と、横方向への運動を規制される横規制前車輪を軸支する鉛直前車軸と、を含み、
前記後車軸は、ガイドレールにより、上下方向への運動を規制される上下規制後車輪を軸支する水平後車軸と、横方向への運動を規制される横規制後車輪を軸支する鉛直後車軸と、を備え、
前記錘体は、
前記台車に接した状態で着脱自在に取り付けられる
ことを特徴とする衝撃試験装置。
【請求項2】
前記衝撃試験装置と前記試験体との接触点から前記水平前車軸の中心までの前後方向における第１距離と、前記接触点から前記鉛直前車軸の中心までの前後方向における第２距離とは等しく、
前記接触点から前記水平後車軸の中心までの前後方向における第３距離と、前記接触点から前記鉛直後車軸の中心までの前後方向における第４距離とは等しい
ことを特徴とする請求項１に記載の衝撃試験装置。
【請求項3】
前記鉛直前車軸は、前記水平前車軸と前記台車とによって支持され、
前記鉛直後車軸は、前記水平後車軸と前記台車とによって支持される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の衝撃試験装置。
【請求項4】
前記錘体は、前記台車の前後方向からみて、前記打ち出し装置が前記錘体を打ち出す打点と一致する位置に重心を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の衝撃試験装置。
【請求項5】
前記錘体は、前記台車の前後方向からみて、前記衝撃試験装置の重心が前記打点を含む前記打点より下の位置になるような位置に重心を有することを特徴とする請求項４に記載の衝撃試験装置。
【請求項6】
前記錘体は、前記試験体に直接接触するヘッドを着脱自在に備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の衝撃試験装置。
【請求項7】
前記錘体は、中空構造であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の衝撃試験装置。
【請求項8】
前記錘体と前記台車とは、前記台車の前後方向及び横方向において、互いに嵌合していることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の衝撃試験装置。
【請求項9】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の衝撃試験装置を用いて試験体に衝撃を与える衝撃試験方法であって、前記試験体に向かって運動する台車に対して単一の錘体を取り付ける錘体取付工程と、
前記台車とともに前記錘体を前記試験体に向かって運動させて前記錘体を前記試験体に衝突させる衝突工程と、を備える
ことを特徴とする衝撃試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、衝撃試験装置、及び衝撃試験方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、試験体に衝撃を与える衝撃試験装置があった。
【0003】
しかしながら、従来の衝撃試験装置は、衝撃エネルギーの調節のため、ウェイトに、別のウェイトを更に積み重ねることで重量を変えていた。そのため、必要な衝撃エネルギーに応じて衝撃試験装置の挙動又は姿勢が不安定となっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１２－１３７２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記背景技術の問題点に鑑み、挙動又は姿勢の安定した衝撃試験装置、衝撃試験システム及び衝撃試験方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の要旨は以下の通りである。
【0007】
（１）本発明の一態様に係る衝撃試験装置は、試験体に衝撃を与える衝撃試験装置であって、前記試験体に向かって運動する台車と、打ち出し装置によって打ち出される単一の錘体と、を備え、前記台車は、前端部に取り付けられる前車軸と、後端部に取り付けられる後車軸と、を有し、前記前車軸は、ガイドレールにより、上下方向への運動を規制される上下規制前車輪を軸支する水平前車軸と、横方向への運動を規制される横規制前車輪を軸支する鉛直前車軸と、を含み、前記後車軸は、ガイドレールにより、上下方向への運動を規制される上下規制後車輪を軸支する水平後車軸と、横方向への運動を規制される横規制後車輪を軸支する鉛直後車軸と、を備え、前記錘体は、前記台車に接した状態で着脱自在に取り付けられる。
（２）上記（１）において、前記衝撃試験装置と前記試験体との接触点から前記水平前車軸の中心までの前後方向における第１距離と、前記接触点から前記鉛直前車軸の中心までの前後方向における第２距離とは等しく、前記接触点から前記水平後車軸の中心までの前後方向における第３距離と、前記接触点から前記鉛直後車軸の中心までの前後方向における第４距離とは等しくてよい。
（３）上記（１）または（２）において、前記鉛直前車軸は、前記水平前車軸と前記台車とによって支持され、前記鉛直後車軸は、前記水平後車軸と前記台車とによって支持されてよい。
（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記錘体は、前記台車の前後方向からみて、前記打ち出し装置が前記錘体を打ち出す打点と一致する位置に重心を有してよい。
（５）上記（４）において、前記錘体は、前記台車の前後方向からみて、前記衝撃試験装置の重心が前記打点を含む前記打点より下の位置になるような位置に重心を有してよい。
（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記錘体は、前記試験体に直接接触するヘッドを着脱自在に備えてよい。
（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記錘体は、中空構造であってよい。
（８）上記（１）から（７）のいずれかにおいて、前記錘体と前記台車とは、前記台車の前後方向及び横方向において、互いに嵌合していてよい。
（９）本発明の一態様に係る衝撃試験方法は、上記（１）から（８）のいずれか１項に記載の衝撃試験装置を用いて試験体に衝撃を与える衝撃試験方法であって、前記試験体に向かって運動する台車に対して単一の錘体を取り付ける錘体取付工程と、前記台車とともに前記錘体を前記試験体に向かって運動させて前記錘体を前記試験体に衝突させる衝突工程と、を備える。
（２）上記（１）において、前記衝撃試験装置と前記試験体との接触点から前記水平前車軸の中心までの前後方向における第１距離と、前記接触点から前記鉛直前車軸の中心までの前後方向における第２距離とは等しく、前記接触点から前記水平後車軸の中心までの前後方向における第３距離と、前記接触点から前記鉛直後車軸の中心までの前後方向における第４距離とは等しくてよい。
（３）上記（１）または（２）において、前記鉛直前車軸は、前記水平前車軸と前記台車とによって支持され、前記鉛直後車軸は、前記水平後車軸と前記台車とによって支持されてよい。
（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記錘体は、前記台車の前後方向からみて、前記打ち出し装置が前記錘体を打ち出す打点と一致する位置に重心を有してよい。
（５）上記（４）において、前記錘体は、前記台車の前後方向からみて、前記衝撃試験装置の重心が前記打点を含む前記打点より下の位置になるような位置に重心を有してよい。
（６）上記（１）から（５）のいずれかにおいて、前記錘体は、前記試験体に直接接触するヘッドを着脱自在に備えてよい。
（７）上記（１）から（６）のいずれかにおいて、前記錘体は、中空構造であってよい。
（８）上記（１）から（７）のいずれかにおいて、前記錘体と前記台車とは、前記台車の前後方向及び横方向において、互いに嵌合していてよい。
（９）本発明の一態様に係る衝撃試験方法は、上記（１）から（８）のいずれか１項に記載の衝撃試験装置を用いて試験体に衝撃を与える衝撃試験方法であって、前記試験体に向かって運動する台車に対して単一の錘体を取り付ける錘体取付工程と、前記台車とともに前記錘体を前記試験体に向かって運動させて前記錘体を前記試験体に衝突させる衝突工程と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、挙動又は姿勢の安定した衝撃試験装置、衝撃試験システム及び衝撃試験方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施形態に係る衝撃試験装置を含む衝撃試験システムを示す説明図である。
【図2】実施形態に係る衝撃試験装置の組み立てを説明する説明図である。
【図3】実施形態に係る衝撃試験装置の斜視図である。
【図4】実施形態に係る衝撃試験装置の側面図である。
【図5】実施形態に係る錘体の斜視図である。
【図6】実施形態に係る台車を示す斜視図である。
【図7】実施形態に係る前車軸を示す斜視図である。
【図8】実施形態に係る衝撃試験システムの断面図である。
【図9】実施形態に係る台車及び前車軸の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
衝撃試験の条件となる衝撃エネルギーを調節するため、試験体に直接的に衝突して作用する衝撃試験装置の速度を変える場合がある。
また、衝撃試験の条件となる衝撃エネルギーの調節のため、試験体に直接的に衝突して作用する衝撃試験装置の速度ではなく、質量（又は重量）を変える場合がある。この場合、台車に既に載せられた錘体（ウェイト）に、さらに別の錘体を積み重ねることで衝撃エネルギーの調節ができる。しかしながら、このようにすると、打ち出し装置によって衝撃試験装置を打ち出す打ち出し位置（打点）が固定であれば、衝撃エネルギーの調節のために変える質量に応じて、錘体の重心と打点との偏心が大きくなってしまい、衝撃試験装置（インパクタ）に作用する、衝撃試験装置がガイドレールから浮き上がるようなピッチング方向のモーメント、又は、衝撃試験装置がガイドレールから横に外れるようなヨーイング方向のモーメントが大きくなる。この結果、衝撃試験装置の挙動又は姿勢は不安定となって、試験体に所望の衝撃を与えることができなかったり、衝撃試験装置の一部が損傷したりする原因となる。
また、衝撃試験の条件となる衝撃エネルギーの調節のため、試験体に直接的に衝突して作用する衝撃試験装置の速度ではなく、質量（又は重量）を変える場合がある。この場合、台車に既に載せられた錘体（ウェイト）に、さらに別の錘体を積み重ねることで衝撃エネルギーの調節ができる。しかしながら、このようにすると、打ち出し装置によって衝撃試験装置を打ち出す打ち出し位置（打点）が固定であれば、衝撃エネルギーの調節のために変える質量に応じて、錘体の重心と打点との偏心が大きくなってしまい、衝撃試験装置（インパクタ）に作用する、衝撃試験装置がガイドレールから浮き上がるようなピッチング方向のモーメント、又は、衝撃試験装置がガイドレールから横に外れるようなヨーイング方向のモーメントが大きくなる。この結果、衝撃試験装置の挙動又は姿勢は不安定となって、試験体に所望の衝撃を与えることができなかったり、衝撃試験装置の一部が損傷したりする原因となる。
【0011】
本発明の衝撃試験装置は、試験体に向かって運動する台車と、打ち出し装置によって打ち出される単一の錘体と、を備えている。そして、錘体は、台車に接した状態で着脱自在に取り付けられている。これにより、必要な衝撃エネルギーに応じて、錘体を丸ごと交換できるようになる。したがって、衝撃試験装置の質量を変えた場合でも、錘体の重心と打点とが近接して偏心が小さいままになる。よって、挙動又は姿勢の安定した衝撃試験装置を提供できる。
以下、本発明の実施形態を説明する。
以下、本発明の実施形態を説明する。
【0012】
（実施形態）
図１は、実施形態に係る衝撃試験装置１０を含む衝撃試験システム１００を示す説明図である。図２は、実施形態に係る衝撃試験装置１０の組み立てを説明する説明図である。図３は、実施形態に係る衝撃試験装置１０の斜視図である。図４は、実施形態に係る衝撃試験装置１０の側面図である。図５は、実施形態に係る錘体１２の斜視図である。図６は、実施形態に係る台車１１を示す斜視図である。図７は、実施形態に係る前車軸１５を示す斜視図である。図８は、実施形態に係る衝撃試験システム１００の断面図である。図９は、実施形態に係る台車１１及び前車軸の正面図である。なお、特に説明のない限り、衝撃試験装置１０が試験体２００に対して相対的に運動する運動方向を前後方向といい、衝撃試験装置１０を基準として試験体２００の側を前方といい、衝撃試験装置１０を基準として打ち出し装置２０の側を後方といい、前後方向に見たときの水平方向を横方向といい、前後方向に見たときの横方向と直行する方向又は重力方向（鉛直方向）を上下方向という。
図１は、実施形態に係る衝撃試験装置１０を含む衝撃試験システム１００を示す説明図である。図２は、実施形態に係る衝撃試験装置１０の組み立てを説明する説明図である。図３は、実施形態に係る衝撃試験装置１０の斜視図である。図４は、実施形態に係る衝撃試験装置１０の側面図である。図５は、実施形態に係る錘体１２の斜視図である。図６は、実施形態に係る台車１１を示す斜視図である。図７は、実施形態に係る前車軸１５を示す斜視図である。図８は、実施形態に係る衝撃試験システム１００の断面図である。図９は、実施形態に係る台車１１及び前車軸の正面図である。なお、特に説明のない限り、衝撃試験装置１０が試験体２００に対して相対的に運動する運動方向を前後方向といい、衝撃試験装置１０を基準として試験体２００の側を前方といい、衝撃試験装置１０を基準として打ち出し装置２０の側を後方といい、前後方向に見たときの水平方向を横方向といい、前後方向に見たときの横方向と直行する方向又は重力方向（鉛直方向）を上下方向という。
【0013】
図１に示すように、衝撃試験システム１００は、試験体２００に衝撃を与える衝撃試験装置１０と、衝撃試験装置１０を試験体２００に向けて打ち出す打ち出し装置２０と、衝撃試験装置１０を案内するガイドレール３０と、を備えている。
【0014】
打ち出し装置２０によって打ち出された衝撃試験装置１０は、ガイドレール３０に沿って運動し、試験体２００に衝突する。なお、衝撃試験システム１００は、衝撃試験装置１０が衝突する際の試験体２００のひずみ、荷重、形状、音、温度等の物理量の変化を測定する撮像装置等の測定器（不図示）を、適宜備えてよい。
【0015】
試験体２００は、衝撃が与えられた際のひずみ、荷重、形状、音、温度等の物理量の変化を測定する対象となるものである。試験体２００は、例えば、車体のセンターピラーを模擬したものである。例えば、車体に側方から他の車体が衝突した際のセンターピラーの変形能力を確認する場合、試験体２００として車体のセンターピラーを模擬したものを採用して衝撃試験を行う。なお、試験体２００は、車体に限らず、機械構造、構造物等の他の構造体であってよい。
【0016】
打ち出し装置２０は、衝撃試験装置１０の後端部を打撃することにより、衝撃試験装置１０に、試験体２００に与える衝撃エネルギーに応じた運動エネルギーを伝達するものである。打ち出し装置２０は、例えば、シリンダに対して進退自在に挿通されたピストンロッドを含む油圧アクチュエータである。
【0017】
打ち出し装置２０のピストンロッドは、進退方向に中心軸を有している。
ピストンロッドの中心軸は、衝撃試験装置１０の前後方向に沿うように設定されている。これにより、ピストンロッドによって衝撃試験装置１０を打ち出した際の力の作用方向と、前後方向とが一致（以下、「一致」は実質的に一致を含む。）するので、衝撃試験装置１０前後方向以外の方向への力が作用しないようにできる。よって、衝撃試験装置１０の挙動又は姿勢を安定させることができる。
ピストンロッドの中心軸は、衝撃試験装置１０の前後方向に沿うように設定されている。これにより、ピストンロッドによって衝撃試験装置１０を打ち出した際の力の作用方向と、前後方向とが一致（以下、「一致」は実質的に一致を含む。）するので、衝撃試験装置１０前後方向以外の方向への力が作用しないようにできる。よって、衝撃試験装置１０の挙動又は姿勢を安定させることができる。
【0018】
ガイドレール３０は、衝撃試験装置１０が試験体２００に向かうように案内する。ガイドレール３０は、衝撃試験装置１０が横方向又は上下方向に傾くことなく所定の姿勢を維持したまま、試験体２００に向けて運動するように、衝撃試験装置１０の前後方向への移動を規制せず、横方向又は上下方向への移動を規制する構造を有している。
【0019】
詳細には、図８に示すように、ガイドレール３０は、前後方向に平行で横方向に対向する一対の横方向規制面３１と、前後方向に平行で上下方向に対向する一対の上下方向規制面３２と、を有している。なお、図８においてハッチングされた部分は、ガイドレール３０を示す。
【0020】
図２及び図３に示すように、衝撃試験装置１０は、試験体２００に向かって運動する台車１１と、打ち出し装置２０によって打ち出される単一の錘体１２と、を備えている。衝撃試験装置１０は、適宜、錘体１２の前端部に取り付けられ、試験体２００に直接的に作用するヘッド１３を備えている。
【0021】
衝撃試験装置１０は、台車１１と、錘体１２と、適宜のヘッド１３と、締結構造Ｃ等のその他の各質量を合計した所望の質量を有している。衝撃試験装置１０は、挙動又は姿勢の安定のため、横方向に対称な、形状又は質量分布を有することが好ましい。衝撃試験装置１０は、打ち出し装置２０から伝達されたエネルギーに相当する運動エネルギーを伴って、所定の速度で試験体２００に衝突する。そのため、衝撃試験装置１０は、打ち出し装置２０による打ち出しの際における衝撃力及び衝突の際における衝撃力のいずれにも耐え得る所定の剛性を有している。
【0022】
（台車１１）
図１に示すように、台車１１は、上方に錘体１２を載せた状態で試験体２００に向かって運動するものである。図２に示すように、台車１１は、上方に、単一の錘体１２と接した状態で、錘体１２を着脱自在に取り付けることができるように、締結構造Ｃの一部である締結孔ｈを有している。締結構造Ｃは、例えば、台車１１の前後方向に沿って並ぶ締結孔ｈと、締結孔ｈに対して下から上に向けて挿通されて台車１１のねじ孔ｆと、ねじ孔ｆにねじ込まれて台車１１と錘体１２とを締結するボルトｂと、から構成されている。なお、図２において、締結孔ｈ、ボルトｂ及びねじ孔ｆは、複数ある締結構造Ｃのうちの一組を代表している。
図１に示すように、台車１１は、上方に錘体１２を載せた状態で試験体２００に向かって運動するものである。図２に示すように、台車１１は、上方に、単一の錘体１２と接した状態で、錘体１２を着脱自在に取り付けることができるように、締結構造Ｃの一部である締結孔ｈを有している。締結構造Ｃは、例えば、台車１１の前後方向に沿って並ぶ締結孔ｈと、締結孔ｈに対して下から上に向けて挿通されて台車１１のねじ孔ｆと、ねじ孔ｆにねじ込まれて台車１１と錘体１２とを締結するボルトｂと、から構成されている。なお、図２において、締結孔ｈ、ボルトｂ及びねじ孔ｆは、複数ある締結構造Ｃのうちの一組を代表している。
【0023】
図６に示すように、台車１１は、錘体１２に接した状態で錘体１２の重量を受けるため、錘体１２の形状に沿って、前後方向に細長い形状の基体１１１を有している。
【0024】
台車１１は、基体１１１の下方に、車軸と、車軸に取り付けられた車輪とを備えている。
台車１１は、台車１１の前端部に取り付けられる前車軸１５と、台車１１の後端部に取り付けられる後車軸１６と、を有している。
図１に示すように、前車軸１５及び後車軸１６は、それぞれ、車輪を介して、前後方向の移動を自由にされ、上下方向及び横方向の移動を規制された状態で、ガイドレール３０に係止されている。よって、ガイドレール３０に係止された前車軸１５及び後車軸１６により、打ち出し装置２０による衝撃試験装置１０の打ち出しの際に、衝撃試験装置１０に生じるモーメントに抵抗できる。また、ガイドレール３０に係止された前車軸１５及び後車軸１６により、衝撃試験装置１０による試験体２００への衝突の際に、衝撃試験装置１０に生じるモーメントに抵抗できる。
台車１１は、台車１１の前端部に取り付けられる前車軸１５と、台車１１の後端部に取り付けられる後車軸１６と、を有している。
図１に示すように、前車軸１５及び後車軸１６は、それぞれ、車輪を介して、前後方向の移動を自由にされ、上下方向及び横方向の移動を規制された状態で、ガイドレール３０に係止されている。よって、ガイドレール３０に係止された前車軸１５及び後車軸１６により、打ち出し装置２０による衝撃試験装置１０の打ち出しの際に、衝撃試験装置１０に生じるモーメントに抵抗できる。また、ガイドレール３０に係止された前車軸１５及び後車軸１６により、衝撃試験装置１０による試験体２００への衝突の際に、衝撃試験装置１０に生じるモーメントに抵抗できる。
【0025】
図７から図９に示すように、前車軸１５は、衝撃試験装置１０の上下方向への運動を規制する上下規制前車輪１５２を軸支する水平前車軸１５１と、衝撃試験装置１０の横方向への運動を規制する横規制前車輪１５４を軸支する鉛直前車軸１５３と、を含んでいる。なお、図７から図９は、前車軸１５を代表して示している。
図６に示すように、後車軸１６は、前車軸１５と同じ（以下、「同じ」は実質的に同じを含む。）構造であってよく、衝撃試験装置１０の上下方向への運動を規制する上下規制後車輪１６２を軸支する水平後車軸１６１と、衝撃試験装置１０の横方向への運動を規制する横規制後車輪１６４を軸支する鉛直後車軸１６３と、を含んでいる。
図６に示すように、後車軸１６は、前車軸１５と同じ（以下、「同じ」は実質的に同じを含む。）構造であってよく、衝撃試験装置１０の上下方向への運動を規制する上下規制後車輪１６２を軸支する水平後車軸１６１と、衝撃試験装置１０の横方向への運動を規制する横規制後車輪１６４を軸支する鉛直後車軸１６３と、を含んでいる。
【0026】
そして、図４に示すように、衝撃試験装置１０の前端部の接触点Ｔから水平前車軸１５１の中心１５１ｃまでの前後方向における第１距離Ｄ１と、接触点Ｔから鉛直前車軸１５３の中心１５３ｃまでの前後方向における第２距離Ｄ２とは等しく、接触点Ｔから水平後車軸１６１の中心１６１ｃまでの前後方向における第３距離Ｄ３と、接触点Ｔから鉛直後車軸１６３の中心１６３ｃまでの前後方向における第４距離Ｄ４とは等しくなっている。言い換えると、水平前車軸１５１の中心１５１ｃ及び鉛直前車軸１５３の中心１５３ｃは、前後方向に垂直な同じ平面内において交差しており、同様に、水平後車軸１６１の中心１６１ｃ及び鉛直後車軸１６３の中心１６３ｃは、前後方向に垂直な同じ平面内において交差している。このように、衝撃試験装置１０は、前後方向の寸法の限界の中で、第１距離Ｄ１及び第２距離Ｄ２をできるだけ小さく、第３距離Ｄ３及び第４距離Ｄ４をできるだけ大きく確保している。よって、このような構造によれば、特に、衝突時において、衝撃試験装置１０を回転させようとするモーメントに対して、ピッチング方向及びヨーイング方向のいずれに対しても同等に、効率良く抵抗できる。したがって、衝突時において、衝撃試験装置１０が跳ね返る際の挙動又は姿勢を安定させることができる。よって、衝撃試験装置１０の損傷を抑制できる。
【0027】
（錘体１２）
図２に示すように、錘体１２は、錘体１２の前後方向を長手方向とする細長い立方体形状である。錘体１２は、試験体２００に与える衝撃エネルギーに応じて、反力として受ける衝撃荷重に対して自らが耐えることができるための所定の剛性を有し、所定の質量を有している。
図４及び図５に示すように、錘体１２は、前後方向の略中心における前後方向に対して垂直な断面において、略図心に相当する位置に、重心Ｇ０を有している。
また、錘体１２は、錘体１２の前後方向に対して垂直な各断面における重心Ｇを前後方向に繋げた線（以下、「重心線ＧＷ」という場合がある。）を有していることが好ましい。
錘体１２は、例えば、鋼、鉛等の材質からなる。錘体１２は、一様な質量分布であることが好ましく、材質が均質であることが好ましい。錘体１２は、中実な立方体形状の塊であってよい。錘体１２は、鋼板等の板面によって６面を覆った、内部空間を有する立方体形状の箱状の中空構造であってもよい。錘体１２は、複数の材質を組み合わせて形成された構造体であってもよい。錘体１２は、中空の内部を有する立方体形状の箱状の錘体１２において、中空の内部に適宜の物体を配置して錘体１２の全体の質量を調節したものであってもよい。
錘体１２は、中空構造であることにより、台車１１に対する位置決めをしやすいことに加えて、内部空間に適宜の質量を有する物体を配置することで簡単に質量調節ができる。中空構造の錘体１２は、同じ容積（外寸法）の中実構造の錘体１２に比べて、重心Ｇ０又は重心線ＧＷの位置を変えることなく質量の小さい錘体１２とすることができる。中空構造の錘体１２は、６面を覆う板材の板厚又は内部空間に配置される質量調節のための物体の配置等を変えて、密度を変えることで、重心Ｇ０又は重心線ＧＷの位置を変えることなく質量の異なる錘体１２とすることができる。
図２に示すように、錘体１２は、錘体１２の前後方向を長手方向とする細長い立方体形状である。錘体１２は、試験体２００に与える衝撃エネルギーに応じて、反力として受ける衝撃荷重に対して自らが耐えることができるための所定の剛性を有し、所定の質量を有している。
図４及び図５に示すように、錘体１２は、前後方向の略中心における前後方向に対して垂直な断面において、略図心に相当する位置に、重心Ｇ０を有している。
また、錘体１２は、錘体１２の前後方向に対して垂直な各断面における重心Ｇを前後方向に繋げた線（以下、「重心線ＧＷ」という場合がある。）を有していることが好ましい。
錘体１２は、例えば、鋼、鉛等の材質からなる。錘体１２は、一様な質量分布であることが好ましく、材質が均質であることが好ましい。錘体１２は、中実な立方体形状の塊であってよい。錘体１２は、鋼板等の板面によって６面を覆った、内部空間を有する立方体形状の箱状の中空構造であってもよい。錘体１２は、複数の材質を組み合わせて形成された構造体であってもよい。錘体１２は、中空の内部を有する立方体形状の箱状の錘体１２において、中空の内部に適宜の物体を配置して錘体１２の全体の質量を調節したものであってもよい。
錘体１２は、中空構造であることにより、台車１１に対する位置決めをしやすいことに加えて、内部空間に適宜の質量を有する物体を配置することで簡単に質量調節ができる。中空構造の錘体１２は、同じ容積（外寸法）の中実構造の錘体１２に比べて、重心Ｇ０又は重心線ＧＷの位置を変えることなく質量の小さい錘体１２とすることができる。中空構造の錘体１２は、６面を覆う板材の板厚又は内部空間に配置される質量調節のための物体の配置等を変えて、密度を変えることで、重心Ｇ０又は重心線ＧＷの位置を変えることなく質量の異なる錘体１２とすることができる。
【0028】
図４に示すように、錘体１２は、台車１１の前後方向（矢視Ａ参照）からみて、打ち出し装置２０が錘体１２を打ち出す打点Ｕ（打ち出し装置２０が錘体１２を打ち出す方向の作用力の合力の作用線ＲＵと衝撃試験装置１０との交点）と一致する位置に重心Ｇ０を有している。言い換えると、錘体１２の重心Ｇ０は、打ち出し装置２０が錘体１２を打ち出す作用力の合力の作用線ＲＵの上に位置している。これにより、打ち出し装置２０から錘体１２への作用力の合力の作用線ＲＵが、錘体１２の重心Ｇ０から逸れることを抑制できるので、打ち出し時における衝撃試験装置１０の姿勢を安定させることができる。よって、衝撃試験装置１０の姿勢を安定した状態で走行させることができる。
【0029】
錘体１２は、台車１１の前後方向（矢視Ａ参照）からみて、衝撃試験装置１０の重心ＧＧ０が打点Ｕより下の位置になるような位置に重心Ｇ０を有することが好ましい。これにより、打ち出し装置２０から錘体１２への作用力の合力の作用線ＲＵが、衝撃試験装置１０の重心ＧＧ０より少なくとも上方に位置させることができるので、打ち出し時において衝撃試験装置１０の前端部が上方に浮き上がることを抑制でき、台車１１又はガイドレール３０等に加わる過度の負荷を抑制でき、打ち出し時における衝撃試験装置１０の姿勢を安定させることができる。よって、衝撃試験装置１０の姿勢を安定した状態で走行させることができる。
【0030】
錘体１２は、台車１１の前後方向（矢視Ａ参照）からみて、衝撃試験装置１０の前後方向に対して垂直な各断面における重心ＧＧを前後方向に繋げた線（以下、「重心線ＧＳ」という場合がある。）が打点Ｕより下の位置になるような位置に、重心線ＧＷを有することがより好ましい。これにより、打ち出し装置２０から錘体１２への作用力の合力の作用線ＲＵが、衝撃試験装置１０の重心線ＧＳより少なくとも上方に位置させることができるので、打ち出し時において衝撃試験装置１０の前端部が上方に浮き上がることを抑制でき、台車１１又はガイドレール３０等に加わる過度の負荷を抑制でき、打ち出し時における衝撃試験装置１０の姿勢を安定させることができる。よって、衝撃試験装置１０の姿勢を安定した状態で走行させることができる。
【0031】
錘体１２の重心線ＧＷは、直線状であることが好ましい。すなわち、錘体１２を前後方向からみたとき、重心Ｇは一点となっていることが好ましい。これにより、錘体１２の前後方向、すなわち、錘体１２が台車１１と一体となる衝撃試験装置１０の前後方向に対して、錘体１２の重心線ＧＷが沿うようになる。よって、衝撃試験装置１０において最も慣性モーメントへの寄与度の大きい錘体１２の挙動又は姿勢を安定させることができるので、衝撃試験装置１０の挙動又は姿勢を安定させることができる。
【0032】
図２に示すように、錘体１２は、台車１１を基準とする同じ位置（例えば、台車１１からの距離が同じ位置での横方向における中心位置）に重心線ＧＷを有し、異なる質量を有する第１錘体１２ａ、第２錘体１２ｂ、第３錘体１２ｃ等の選択群の中から一つを選択されたものであってよい。これにより、錘体１２の質量を変えるために別の錘体１２に交換しても、重心線ＧＷの位置を同じ位置に維持できる。なお、錘体１２の選択群におけるそれぞれの錘体１２は、重心Ｇ０の位置が揃っていれば（台車１１と錘体１２の重心Ｇ０との位置関係が同じであれば）、外形状又は体積が異なっていてもよい。
【0033】
衝撃試験装置１０は、単一の錘体１２を有している。単一の錘体１２は、台車１１に接した状態で着脱自在に取り付けられている。すなわち、複数の錘体１２のうちいずれかの錘体１２は、台車１１に直接的に接することなく他の錘体１２に接した状態で取り付けられるものではない。このように、錘体１２は単一であるので、衝撃試験装置１０が、試験体２００に与える衝撃エネルギーに応じた質量となるように、あらかじめ用意された異なる質量を有する錘体１２の選択群の中から、一つを選択し、台車に対して取り付けることで、衝撃試験装置１０の質量を簡単に変更できる。また、錘体１２は単一であるので、従来のように、ある錘体の上に別の錘体を載置して取り付けることによって、重心Ｇ０の位置がずれることがなく、ある錘体１２から別の質量の錘体１２に変更しても、重心Ｇ０の位置を同じに維持できる。よって、打ち出し時及び衝突時において、衝撃試験装置１０の挙動又は姿勢を安定させることができる。さらに、錘体１２は単一であるので、従来のように、ある錘体に別の錘体を取り付けるための取付部（ボルト等）が損傷するおそれがない。よって、耐久性の高い衝撃試験装置１０を提供できる。
【0034】
錘体１２は、台車１１に接した状態で着脱自在に取り付けられている。これにより、図２に示すように、衝撃試験装置１０が、試験体２００に与える衝撃エネルギーに応じた質量となるように、あらかじめ用意された異なる質量を有する錘体１２の選択群（第１錘体１２ａ，第２錘体１２ｂ，第３錘体１２ｃ，・・・）の中から、一つを選択し、台車に対して取り付けることができる。よって、衝撃試験装置１０の質量を簡単に変更できる。また、錘体１２を、台車１１に対して、確実に位置決めできる。よって、錘体１２の重心Ｇ０の位置が決まっており、台車１１に対する錘体１２の位置関係が決まっているので、錘体１２を台車１１から取り外し、その後で他の錘体１２を取り付けても、衝撃試験装置１０の重心ＧＧ０を同じ位置にできる。
【0035】
図４に示すように、錘体１２は、台車１１の前後方向（矢視Ｂ参照）からみて、衝撃試験装置１０が試験体２００から受ける反力の合力の作用線ＲＴと衝撃試験装置１０（ヘッド１３）との交点である接触点Ｔと一致する位置に重心Ｇ０を有している。言い換えると、錘体１２の重心Ｇ０は、試験体２００から衝撃試験装置１０への作用力の合力の作用線ＲＴの上に位置している。これにより、試験体２００から衝撃試験装置１０への作用力の合力の作用線ＲＴが、錘体１２の重心Ｇ０から逸れることを抑制できるので、衝突時における衝撃試験装置１０の姿勢を安定させることができる。
【0036】
錘体１２は、台車１１の前後方向（矢視Ｂ参照）からみて、衝撃試験装置１０の重心ＧＧ０が接触点Ｔより下の位置になるような位置に重心Ｇ０を有することが好ましい。これにより、試験体２００から衝撃試験装置１０への作用力の合力の作用線ＲＵが、衝撃試験装置１０の重心ＧＧ０より少なくとも上方に位置させることができるので、衝突時において衝撃試験装置１０の後端部が上方に浮き上がることを抑制でき、台車１１又はガイドレール３０等に加わる過度の負荷を抑制でき、衝突時における衝撃試験装置１０の姿勢を安定させることができる。
【0037】
錘体１２は、台車１１の前後方向（矢視Ｂ参照）からみて、衝撃試験装置１０の重心線ＧＳが接触点Ｔより下の位置になるような位置に、重心線ＧＷを有することがより好ましい。これにより、試験体２００から衝撃試験装置１０への作用力の合力の作用線ＲＴが、衝撃試験装置１０の重心線ＧＳより少なくとも上方に位置させることができるので、衝突時において衝撃試験装置１０の後端部が上方に浮き上がることを抑制でき、台車１１又はガイドレール３０等に加わる過度の負荷を抑制でき、打ち出し時における衝撃試験装置１０の姿勢を安定させることができる。
【0038】
錘体１２は、試験体２００に直接接触するヘッド１３を着脱自在に備えている。これにより、衝撃試験が模擬する実際の状態に応じて、錘体１２を台車１１から着脱することなく、錘体１２に対してヘッド１３を着脱できる。よって、衝撃試験が模擬する実際の状態に応じて、衝撃試験装置１０の組み立て及び段取りを効率的にできる。
【0039】
錘体１２と台車１１とは、台車１１の前後方向及び横方向において、互いに嵌合している。すなわち、錘体１２と台車１１とは、互いに接しており、台車１１の前後方向及び横方向において、互いに遊び（隙間）なく係止し合う嵌合部を有している。これにより、打ち出し時及び衝突時において、台車１１と錘体１２との間に、台車１１の前後方向又は横方向に互いにずれるような力が作用しても、台車１１と錘体１２とがずれることなく両者の一体的な状態を維持できる。よって、衝撃試験装置１０は、所望の衝撃エネルギーを確実に試験体２００に対して伝達できる。また、打ち出し時及び衝突時において、台車１１と錘体１２との間に、台車１１の前後方向又は横方向に互いにずれるような力が作用しても、その力を嵌合部が先に受けるので、錘体１２と台車１１とを締結する締結構造Ｃにかかる負担を軽減できる。よって、耐久性の高い衝撃試験装置１０を提供できる。
【0040】
例えば、図２から図６に示すように、嵌合部の例として、台車１１及び錘体１２のいずれか一方は、横方向係止部１１３を有し、他方は横方向被係止部１２３を有している。また、台車１１及び錘体１２のいずれか一方は、前後方向被係止部１１４を有し、他方は前後方向係止部１２４を有している。
【0041】
具体的には、図６に示すように、台車１１は、横方向係止部１１３を有している。横方向係止部１１３は、錘体１２を横方向の両側から挟むような位置に、基体１１１から上方に突出して設けられている。
一方、図５に示すように、錘体１２は、台車１１の横方向係止部１１３に対して横方向に係止される横方向被係止部１２３を有している。横方向被係止部１２３は、台車１１の横方向係止部１１３の横方向の間隔と同じ横方向の外寸法Ｄを有している。
横方向係止部１１３は、台車１１の前端部及び後端部にそれぞれ設けられている。これにより、台車１１と錘体１２との横方向の相対運動のみならず、ヨーイング方向の相対運動を効果的に規制できる。
一方、図５に示すように、錘体１２は、台車１１の横方向係止部１１３に対して横方向に係止される横方向被係止部１２３を有している。横方向被係止部１２３は、台車１１の横方向係止部１１３の横方向の間隔と同じ横方向の外寸法Ｄを有している。
横方向係止部１１３は、台車１１の前端部及び後端部にそれぞれ設けられている。これにより、台車１１と錘体１２との横方向の相対運動のみならず、ヨーイング方向の相対運動を効果的に規制できる。
【0042】
また、図５に示すように、錘体１２は、前後方向係止部１２４を有している。前後方向係止部１２４は、台車１１を前後方向の両側から挟むような位置に、錘体１２の下部から下方に突出して設けられている。
一方、図６に示すように、台車１１は、前後方向係止部１２４に対して前後方向に係止される前後方向被係止部１１４を有している。前後方向被係止部１１４は、錘体１２の前後方向係止部１２４の前後方向の間隔と同じ前後方向の外寸法Ｅを有している。
前後方向被係止部１１４は、台車１１の前端部及び後端部のそれぞれに設けられている。これにより、台車１１と錘体１２との前後方向の相対運動のみならず、ピッチング方向の相対運動を効果的に規制できる。
一方、図６に示すように、台車１１は、前後方向係止部１２４に対して前後方向に係止される前後方向被係止部１１４を有している。前後方向被係止部１１４は、錘体１２の前後方向係止部１２４の前後方向の間隔と同じ前後方向の外寸法Ｅを有している。
前後方向被係止部１１４は、台車１１の前端部及び後端部のそれぞれに設けられている。これにより、台車１１と錘体１２との前後方向の相対運動のみならず、ピッチング方向の相対運動を効果的に規制できる。
【0043】
（ヘッド１３）
図１に示すように、ヘッド１３は、試験体２００に直接的に接触して、試験体２００に衝撃試験装置１０の運動エネルギーを伝達するためのものである。ヘッド１３は、衝撃試験装置１０の前端部に備えられる。ヘッド１３は、錘体１２に対して着脱自在に固定されている。ヘッド１３は、台車１１に対して着脱自在に固定されていてもよい。これにより、錘体１２のバリエーションとヘッド１３のバリエーションとの多様な組み合わせに対応できる。
図１に示すように、ヘッド１３は、試験体２００に直接的に接触して、試験体２００に衝撃試験装置１０の運動エネルギーを伝達するためのものである。ヘッド１３は、衝撃試験装置１０の前端部に備えられる。ヘッド１３は、錘体１２に対して着脱自在に固定されている。ヘッド１３は、台車１１に対して着脱自在に固定されていてもよい。これにより、錘体１２のバリエーションとヘッド１３のバリエーションとの多様な組み合わせに対応できる。
【0044】
図２及び図３に示すように、ヘッド１３は、試験体２００に直接的に接触して、試験体２００に衝撃試験装置１０の運動エネルギーを伝達するための接触部１３１と、接触部１３１を錘体１２に対して接続して着脱自在に固定する接続部１３２と、を備えている。
【0045】
ヘッド１３は、模擬される構造体（車体等）と、想定される構造体への衝撃の形態（作用する荷重の位置、方向、大きさ等）との関係に応じて、異なる形状を有する第１ヘッド１３ａ、第２ヘッド１３ｂ、第３ヘッド１３ｃ等の選択群の中から一つを選択されたものであってよい。これにより、模擬される構造体と、想定される構造体への衝撃の形態との関係に応じて、錘体１２又は台車１１を交換することなく、ヘッド１３を交換することで対応できる。
第１ヘッド１３ａは、例えば、車体が走行する路面から鉛直に設けられた電柱等の支柱に向けて、車体が相対的に衝突する状況を模擬するような衝撃試験に用いられる。そのため、第１ヘッド１３ａの接触部１３１ａは、前方に膨出し、鉛直軸を中心とする円弧状の断面を有する曲面を備えている。
第１ヘッド１３ａは、例えば、車体が走行する路面から鉛直に設けられた電柱等の支柱に向けて、車体が相対的に衝突する状況を模擬するような衝撃試験に用いられる。そのため、第１ヘッド１３ａの接触部１３１ａは、前方に膨出し、鉛直軸を中心とする円弧状の断面を有する曲面を備えている。
【0046】
第２ヘッド１３ｂは、例えば、車体側面に車が衝突する状況を模擬するような衝撃試験に用いられる。そのため、第２ヘッド１３ｂの接触部１３１ｂは、前方に膨出し、横方向に沿う横軸を中心とする円弧状の断面を有する曲面を備えている。なお、図２においては、第２ヘッド１３ｂの接触部１３１ｂは、互いに平行な二つの横軸のそれぞれを中心とする円弧状の断面を有する二つの曲面を備えている。なお、曲面は、例えば、模擬する衝突変形形状に応じて、単一の曲面であっても、三つ以上の複数であってもよい。
【0047】
第３ヘッド１３ｃは、例えば、車体側面に車が衝突する状況を模擬するような衝撃試験に用いられる。第３ヘッド１３ｃの接触部１３１ｃは、前後方向に対して傾斜する傾斜面を備えている。これにより、衝突変形形状に作用するような状況を模擬できる。
【0048】
ヘッド１３は、その重心ＧＨが、衝突時における試験体２００からの反力の合力の作用線ＲＴ上に位置するような形状であることが好ましい。これにより、衝突時において、衝撃試験装置１０に対して偏心した荷重（反力の合力）が作用するのを抑制でき、衝突時における衝撃試験装置１０の挙動又は姿勢を安定させることができる。
【0049】
ヘッド１３の重心ＧＨは、錘体１２の重心線ＧＷの延長線上に位置することが好ましい。また、ヘッド１３の重心ＧＨは、衝撃試験装置１０の重心線ＧＳの延長線上に位置することがより好ましい。すなわち、衝撃試験装置１０の重心線ＧＳは、直線状であることが好ましい。これにより、打ち出し時及び衝突時において、衝撃試験装置１０の挙動又は姿勢を安定させることができる。また、ヘッド１３を別の形状のヘッド１３に交換しても、重心線ＧＳの位置を同じ位置に維持できる。
【0050】
（衝撃試験システム）
図１に示すように、試験体２００に衝撃を与える衝撃試験システム１００は、試験体２００に向けて運動する衝撃試験装置１０と、衝撃試験装置１０を案内するガイドレール３０を備えている。
図１に示すように、試験体２００に衝撃を与える衝撃試験システム１００は、試験体２００に向けて運動する衝撃試験装置１０と、衝撃試験装置１０を案内するガイドレール３０を備えている。
【0051】
衝撃試験装置１０は、図２に示すように、前端部に取り付けられる前車軸１５と、後端部に取り付けられる後車軸１６と、を有している。
前車軸１５は、ガイドレール３０により、上下方向への運動を規制される上下規制前車輪１５２を軸支する水平前車軸１５１と、横方向への運動を規制される横規制前車輪１５４を軸支する鉛直前車軸１５３と、を含んでいる。
後車軸１６は、ガイドレール３０により、上下方向への運動を規制される上下規制後車輪１６２を軸支する水平後車軸１６１と、横方向への運動を規制される横規制後車輪１６４を軸支する鉛直後車軸１６３と、を含んでいる。
このように、衝撃試験装置１０は、それぞれ車輪を有する前車軸１５及び後車軸１６を有しているので、衝撃試験装置１０をガイドレール３０に沿って運動する際の抵抗を抑制できる。
前車軸１５は、ガイドレール３０により、上下方向への運動を規制される上下規制前車輪１５２を軸支する水平前車軸１５１と、横方向への運動を規制される横規制前車輪１５４を軸支する鉛直前車軸１５３と、を含んでいる。
後車軸１６は、ガイドレール３０により、上下方向への運動を規制される上下規制後車輪１６２を軸支する水平後車軸１６１と、横方向への運動を規制される横規制後車輪１６４を軸支する鉛直後車軸１６３と、を含んでいる。
このように、衝撃試験装置１０は、それぞれ車輪を有する前車軸１５及び後車軸１６を有しているので、衝撃試験装置１０をガイドレール３０に沿って運動する際の抵抗を抑制できる。
【0052】
また、図４に示すように、衝撃試験装置１０と試験体２００（不図示）との接触点Ｔから水平前車軸１５１の中心１５１ｃまでの前後方向における第１距離Ｄ１と、接触点Ｔから鉛直前車軸１５３の中心１５３ｃまでの前後方向における第２距離Ｄ２とは等しくなっている。そして、接触点Ｔから水平後車軸１６１の中心１６１ｃまでの前後方向における第３距離Ｄ３と、接触点Ｔから鉛直後車軸１６３の中心１６３ｃまでの前後方向における第４距離Ｄ４とは等しくなっている。衝撃試験装置１０は、このような関係で、水平前車軸１５１、鉛直前車軸１５３、水平後車軸１６１、鉛直後車軸１６３を配置していることにより、衝撃試験装置１０を前後方向にみたときの接触点Ｔが、錘体１２の重心Ｇ０又は衝撃試験装置１０の重心ＧＧ０からずれていることによって生じる、衝突時における衝撃試験装置１０を上下方向、横方向、ピッチング方向又はヨーイング方向に運動させるモーメント等の力に対して、いずれかの方向への力に対する抵抗性が比較的脆弱であるというような偏った抵抗性を有することなく、いずれの方向への力に対しても満遍なく抵抗できる。よって、衝突時における衝撃試験装置１０の挙動又は姿勢を安定させることができる。
【0053】
さらに、打ち出し装置２０（不図示）から衝撃試験装置１０への打点Ｕから水平前車軸１５１の中心１５１ｃまでの前後方向における距離と、打点Ｕから鉛直前車軸１５３の中心１５３ｃまでの前後方向における距離とは等しくなっている。そして、打点Ｕから水平後車軸１６１の中心１６１ｃまでの前後方向における距離と、打点Ｕから鉛直後車軸１６３の中心１６３ｃまでの前後方向における距離とは等しくなっている。衝撃試験装置１０は、このような関係で、水平前車軸１５１、鉛直前車軸１５３、水平後車軸１６１、鉛直後車軸１６３を配置していることにより、衝撃試験装置１０を前後方向にみたときの打点Ｕが、錘体１２の重心Ｇ０又は衝撃試験装置１０の重心ＧＧ０からずれていることによって生じる、打ち出し時における衝撃試験装置１０を上下方向、横方向、ピッチング方向又はヨーイング方向に運動させる力に対して、満遍なく抵抗できる。よって、打ち出し時における衝撃試験装置１０の挙動又は姿勢を安定させることができる。
【0054】
図９は、実施形態に係る台車１１及び前車軸１５の正面図である。
図９に示すように、前車軸１５において、鉛直前車軸１５３は、水平前車軸１５１と台車１１とによって支持されている。同様に、前車軸１５と同じ構造を有する後車軸１６（不図示）において、鉛直後車軸１６３は、水平後車軸１６１と台車１１とによって支持されている。
このように、鉛直前車軸１５３は、水平前車軸１５１と台車１１とによって支持されているので、水平前車軸１５１と鉛直前車軸１５３とを交差させて近接して配置できるようになる。同様に、鉛直後車軸１６３は、水平後車軸１６１と台車１１とによって支持されているので、水平後車軸１６１と鉛直後車軸１６３とを交差させて近接して配置できるようになる。
これにより、台車１１の基体１１１に対して水平前車軸１５１を支持する支持部の機能に、鉛直前車軸１５３の機能を兼ねさせることができる。同様に、台車１１の基体１１１に対して水平後車軸１６１を支持する支持部の機能に、鉛直後車軸１６３の機能を兼ねさせることができる。したがって、前車軸１５及び後車軸１６の構造をコンパクトにできる。よって、台車１１の構造をコンパクトにできる。
図９に示すように、前車軸１５において、鉛直前車軸１５３は、水平前車軸１５１と台車１１とによって支持されている。同様に、前車軸１５と同じ構造を有する後車軸１６（不図示）において、鉛直後車軸１６３は、水平後車軸１６１と台車１１とによって支持されている。
このように、鉛直前車軸１５３は、水平前車軸１５１と台車１１とによって支持されているので、水平前車軸１５１と鉛直前車軸１５３とを交差させて近接して配置できるようになる。同様に、鉛直後車軸１６３は、水平後車軸１６１と台車１１とによって支持されているので、水平後車軸１６１と鉛直後車軸１６３とを交差させて近接して配置できるようになる。
これにより、台車１１の基体１１１に対して水平前車軸１５１を支持する支持部の機能に、鉛直前車軸１５３の機能を兼ねさせることができる。同様に、台車１１の基体１１１に対して水平後車軸１６１を支持する支持部の機能に、鉛直後車軸１６３の機能を兼ねさせることができる。したがって、前車軸１５及び後車軸１６の構造をコンパクトにできる。よって、台車１１の構造をコンパクトにできる。
【0055】
（衝撃試験方法）
次に、衝撃試験方法について説明する。
（１）試験体２００に付与する所望の衝撃エネルギーに応じた質量を有する単一の錘体１２を選択群の中から選択する。
（２）台車１１に対して、締結構造Ｃにより、その単一の錘体１２を取り付ける（錘体取付工程）。錘体１２は、台車１１の前後方向からみて、打ち出し装置２０が錘体１２を打ち出す打点Ｕと一致する位置に重心Ｇ０を有している。
（３）適宜、錘体１２の前端部に、試験体２００に作用する所望の形状を有するヘッド１３を取り付ける。
（４）台車１１をガイドレール３０に据え付ける。具体的には、ガイドレール３０の溝に、台車１１の車輪を収める。
（５）打ち出し装置２０により、錘体１２の後端部を打撃して打ち出すことにより、台車１１とともに錘体１２を試験体２００に向かって運動させて、錘体１２を試験体２００に衝突させる（衝突工程）。
このようにして、衝撃試験を行う。錘体１２の重心Ｇ０は打点Ｕと一致しているので、打ち出し時の衝撃試験装置１０の挙動又は姿勢を安定させて衝撃試験を行うことができる。
次に、衝撃試験方法について説明する。
（１）試験体２００に付与する所望の衝撃エネルギーに応じた質量を有する単一の錘体１２を選択群の中から選択する。
（２）台車１１に対して、締結構造Ｃにより、その単一の錘体１２を取り付ける（錘体取付工程）。錘体１２は、台車１１の前後方向からみて、打ち出し装置２０が錘体１２を打ち出す打点Ｕと一致する位置に重心Ｇ０を有している。
（３）適宜、錘体１２の前端部に、試験体２００に作用する所望の形状を有するヘッド１３を取り付ける。
（４）台車１１をガイドレール３０に据え付ける。具体的には、ガイドレール３０の溝に、台車１１の車輪を収める。
（５）打ち出し装置２０により、錘体１２の後端部を打撃して打ち出すことにより、台車１１とともに錘体１２を試験体２００に向かって運動させて、錘体１２を試験体２００に衝突させる（衝突工程）。
このようにして、衝撃試験を行う。錘体１２の重心Ｇ０は打点Ｕと一致しているので、打ち出し時の衝撃試験装置１０の挙動又は姿勢を安定させて衝撃試験を行うことができる。
【0056】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、衝撃試験装置１０、衝撃試験システム１００、衝撃試験方法が略水平な同一平面上で用いられる場合で説明したが、これに限らず、傾斜面上又は鉛直面上で用いられてもよい。この場合、重力を利用して、試験体２００に衝撃エネルギーを付与できる。
上述の実施形態では、衝撃試験装置１０、衝撃試験システム１００、衝撃試験方法が略水平な同一平面上で用いられる場合で説明したが、これに限らず、傾斜面上又は鉛直面上で用いられてもよい。この場合、重力を利用して、試験体２００に衝撃エネルギーを付与できる。
【符号の説明】
【0057】
１０ 衝撃試験装置
１００ 衝撃試験システム
１１ 台車
１１１ 基体
１１３ 横方向係止部
１１４ 前後方向被係止部
１２ 錘体
１２ａ 第１錘体
１２ｂ 第２錘体
１２ｃ 第３錘体
１２３ 横方向被係止部
１２４ 前後方向係止部
１３ ヘッド
１３ａ 第１ヘッド
１３ｂ 第２ヘッド
１３ｃ 第３ヘッド
１３１ 接触部
１３１ａ 接触部
１３１ｂ 接触部
１３１ｃ 接触部
１３２ 接続部
１５ 前車軸
１５１ 水平前車軸
１５１ｃ 水平前車軸の中心
１５２ 上下規制前車輪
１５３ 鉛直前車軸
１５３ｃ 鉛直前車軸の中心
１５４ 横規制前車輪
１６ 後車軸
２０ 打ち出し装置
３０ ガイドレール
１６１ 水平後車軸
１６１ｃ 水平後車軸の中心
１６２ 上下規制後車輪
１６３ 鉛直後車軸
１６３ｃ 鉛直後車軸の中心
１６４ 横規制後車輪
２００ 試験体
Ａ 矢視Ａ
ｂ ボルト
Ｂ 矢視Ｂ
Ｃ 締結構造
Ｄ 外寸法
Ｄ１ 第１距離
Ｄ２ 第２距離
Ｄ３ 第３距離
Ｄ４ 第４距離
Ｅ 外寸法
ｆ 孔
Ｇ０ 錘体の重心
ＧＧ０ 衝撃試験装置の重心
ＧＨ ヘッドの重心
ＧＳ 衝撃試験装置の重心線
ＧＷ 錘体の重心線
ｈ 締結孔
ＲＴ 作用線
ＲＵ 作用線
Ｔ 接触点
Ｕ 打点
１００ 衝撃試験システム
１１ 台車
１１１ 基体
１１３ 横方向係止部
１１４ 前後方向被係止部
１２ 錘体
１２ａ 第１錘体
１２ｂ 第２錘体
１２ｃ 第３錘体
１２３ 横方向被係止部
１２４ 前後方向係止部
１３ ヘッド
１３ａ 第１ヘッド
１３ｂ 第２ヘッド
１３ｃ 第３ヘッド
１３１ 接触部
１３１ａ 接触部
１３１ｂ 接触部
１３１ｃ 接触部
１３２ 接続部
１５ 前車軸
１５１ 水平前車軸
１５１ｃ 水平前車軸の中心
１５２ 上下規制前車輪
１５３ 鉛直前車軸
１５３ｃ 鉛直前車軸の中心
１５４ 横規制前車輪
１６ 後車軸
２０ 打ち出し装置
３０ ガイドレール
１６１ 水平後車軸
１６１ｃ 水平後車軸の中心
１６２ 上下規制後車輪
１６３ 鉛直後車軸
１６３ｃ 鉛直後車軸の中心
１６４ 横規制後車輪
２００ 試験体
Ａ 矢視Ａ
ｂ ボルト
Ｂ 矢視Ｂ
Ｃ 締結構造
Ｄ 外寸法
Ｄ１ 第１距離
Ｄ２ 第２距離
Ｄ３ 第３距離
Ｄ４ 第４距離
Ｅ 外寸法
ｆ 孔
Ｇ０ 錘体の重心
ＧＧ０ 衝撃試験装置の重心
ＧＨ ヘッドの重心
ＧＳ 衝撃試験装置の重心線
ＧＷ 錘体の重心線
ｈ 締結孔
ＲＴ 作用線
ＲＵ 作用線
Ｔ 接触点
Ｕ 打点
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】