JP2005030938A

JP2005030938A - 落下試験装置

Info

Publication number: JP2005030938A
Application number: JP2003271295A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ishikawa; 克巳石川
Original assignee: Uniden Corp
Current assignee: Uniden Corp
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2005-02-03
Also published as: US6892564B2; US20050016256A1

Abstract

【課題】落下試験において、被検査物が落下対象床に衝突する瞬間まで、被検査物の姿勢角度を固定していることが可能な落下試験装置を提供すること。
【解決手段】落下強度を試験する被検査物を任意の姿勢角度に固定する被検査物固定部材と、前記被検査物が固定された前記被検査物固定部材を、前記被検査物の落下方向に沿って昇降させる昇降部材と、前記昇降部材を前記被検査物固定部材とともに落下させた際に、前記昇降部材と干渉することなく、落下方向の終端で前記被検査物とのみ衝突するように構成された落下対象床と、を備え、前記被検査物固定部材は前記昇降部材に非接着に支持され、前記被検査物が前記落下対象床に衝突した際、前記固定部材が前記昇降部材から分離自在になるように構成されてなる落下試験装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、落下衝撃に対する製品の耐性を検査する落下試験装置に関する。

従来から、携帯電話やＭＤプレイヤー、電子辞書といった携帯用電子機器は、製品の信頼性向上のため、落下試験装置を用いて耐衝撃性が検査されている。

このような落下試験装置においては、被検査物を自由落下、または自由落下にできるだけ近い状態で落下させる必要がある。しかし、十分に高い位置から自由落下させると被検査物が落下途中で回転するため、床面に衝突する部位が一定に定まらず、再現性のある試験結果が得られない。

かかる問題を解決するために、例えば特開２０００−５５７７８号公報には、試験対象を開放可能に把持することができるハンドを用いた落下試験装置が開示されている。この装置は、試験対象が開放すべき高さまで落下したことを検出するための位置検出手段を備えており、衝突直前にタイミングよく試験対象を開放する。かかる構成とすることにより、開放される瞬間までは試験対象の姿勢角度が維持される。

また特開２０００−６５６７７号公報には、紐状素材によって被試験物を吊り下げた状態で落下させる方法が開示されている。この装置では、被試験物は、土台に衝突する瞬間まで紐状素材によって保持される。

特開２０００−５５７７８号公報特開２０００−６５６７７号公報

しかしながら、上述したハンドを用いる落下試験装置では、ハンドから開放された後、短時間ではあるが試験対象が自由落下するので、試験対象の姿勢角度に変化が生じるおそれがある。また、位置検出手段や、試験対象を自動的に開放する手段を設けなければならず、装置の構成が複雑になる傾向がある。

紐状素材により被試験物を保持する落下装置では、落下の過程で空気の抵抗等により紐状素材自体に振動や揺れを生じ、被試験物の姿勢が十分に維持されない可能性がある。

そこで、本発明は、落下試験において、衝突面に衝突する瞬間まで、被検査物の姿勢角度を固定しておくことが可能な落下試験装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る落下試験装置は、落下強度を試験する被検査物を任意の姿勢角度に固定する被検査物固定部材と、前記被検査物が固定された前記被検査物固定部材を、前記被検査物の落下方向に沿って昇降させる昇降部材と、前記昇降部材を前記被検査物固定部材とともに落下させた際に、前記昇降部材と干渉することなく、落下方向の終端で前記被検査物とのみ衝突するように構成された落下対象床と、を備え、前記被検査物固定部材は前記昇降部材に被接着に支持され、前記被検査物が前記落下対象床に衝突した際、前記固定部材は前記昇降部材から分離自在に構成されてなることを特徴とする。

この構成によって、落下開始前に被検査物の姿勢角度を任意の状態に固定し、落下対象床に衝突する瞬間までこの姿勢角度を維持しておくことが可能となる。被検査物の所望の部位が所望の角度で落下対象床に衝突するように制御することができるので、再現性のある落下試験結果を得ることができる。

また、被検査物固定部材は、昇降部材に非接着に支持されているので、被検査物が落下対象床に衝突するのと同時に昇降部材から抵抗なく分離される。この結果、落下試験値に対する影響が発生するのを防ぐことができる。
ここで、「非接着に支持されている」とは、被検査物固定部材と昇降部材とが落下試験値に影響があるように固定されることを排除する意味であり、例えば、接着剤や粘着テープ等の接着手段を用いて両者が固定されておらず、衝突時に被検査物固定部材が昇降部材から力を受けることなく簡単かつ抵抗なく分離される状態を意味している。すなわち、被検査物を単独で自由落下させた場合とほぼ同一とみなせる落下試験結果を得ることができる状態に相当する。

また、落下試験装置は、昇降部材は落下対象床が嵌入する貫通孔の形成された枠体からなるとともに、固定部材がこの枠体に載置されてなり、落下方向の終端において、落下対象床がこの貫通孔内に嵌入しながら、被検物と落下対象床とが衝突した際、固定部材が枠体から離脱するように構成されることが好ましい。

この構成により、昇降部材が落下する際、落下対象床が貫通孔の中を通り抜けることとなり、昇降部材自体は落下対象床に衝突せずにさらに下方まで落下する。この時、被検査物を、昇降部材の貫通孔を跨って置くことによって、被検査物のみを床に衝突させることができる。

さらに、落下試験装置は、昇降部材の直下に設けられ、貫通孔を閉じる方向と開放する方向に移動可能な姿勢調整台を有することが好ましい。

この構成によって、被検査物と被検査物固定部材とを固定する際、貫通孔が閉じるように姿勢調整台を移動させ、被検査物を姿勢調整台に載置して、安定した状態で所望の姿勢に調整することができる。落下試験を実施するときには、貫通孔が開放されるように姿勢調整台を移動させる。

以上説明したように、本発明に係る落下試験装置によれば、被検査物固定部材によって、落下対象床に衝突する瞬間まで、被検査物の姿勢角度を固定維持しておくことができ、再現性のある落下試験結果を得ることができる。また、被検査物が落下対象床に衝突するのと同時に、被検査物固定部材が昇降部材から分離されるので、被検査物を単独で自由落下させた場合とほぼ同一とみなせる落下試験結果を得ることができる。

次に、本発明の好適な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に記載される実施形態は、本発明を説明するための例示であり、この実施形態に本発明が限定されるものではない。

図１は、被検査物および被検査物固定部材が設置される前の落下試験装置の側面図、図２は、昇降部材およびストッパー機構を示す平面図、図３は、被検査物および被検査物固定部材を設置した試験装置の側面図、図４は、落下試験の実施の様子を示すための試験装置の正面図、図５は、被検査物が落下する途中状態を示した試験装置の一部斜視図、図６は、被検査物が床面に衝突した状態を示す試験装置の一部斜視図である。

先ず、図５および図６を参照して、落下試験装置の概略構成を説明する。被検査物として携帯電話機２０が使用されている。被検査物固定部材は二本の竹ひご１８からなり、これを粘着テープ２２によって携帯電話機に固定することにより、携帯電話機２０の目的とする姿勢角度が設定される。枠状の昇降部材６に、二本の竹ひご１８を架け渡すように載せた状態で、昇降部材６を矢示方向に落下させる（図５参照）。昇降部材の落下方向の終端に落下対象床８が設けられており、携帯電話機２０は落下対象床８に衝突する。このとき、昇降部材６は床８に衝突することなく、これをすり抜けてさらに落下を続ける。竹ひご１８と昇降部材６とは接着されていないので、衝突と同時に竹ひご１８は昇降部材６から容易に離脱されるので、携帯電話機２０の単独落下状態を正確に再現することが可能となる（図６）。

次に、図１〜４を参照して、落下試験装置１を詳細に説明する。図１の側面図および図２の平面図に示すように、落下試験装置１の基台２には、２本のガイド４および支柱１２が鉛直方向に沿って設置されている。昇降部材６の両側には円筒部材５が固定されており、２本のガイド４がそれぞれ円筒部材５の内部に通されることで、昇降部材６はガイド４により昇降自在に案内されるようになっている。

昇降部材６は、図２に示すように内側にほぼ正方形の貫通孔７を有する枠体から構成されている。昇降部材６の貫通孔７の直下には、貫通孔７の形状よりも、一回り小さい表面積を持った形状の落下対象床８が設けられている。落下対象床８には、基台２と平行に緩衝材９が挿入されている。この昇降部材６の両側には、板状の突出部１３が取り付けられている。基台２上には、この突出部１３が落下する位置に衝撃吸収部材１１が設けられており、昇降部材６が基台２に直接衝突しないようになっている。

支柱１２には、可動部材１５を介して、姿勢調整台１０が折り畳み可能に取り付けられている。姿勢調整台１０を、貫通孔７を閉じる位置（図中実線で示される位置）に移動させれば、姿勢調整台１０に携帯電話機２０を載置して、携帯電話機２０を竹ひご１８に対して所望の姿勢角度に設定できる。携帯電話機２０を落下させる際には、姿勢調整台１０は貫通孔を開放する位置（図中点線で示される位置）に移動させる。

なお、可動部材１５はクランプ１７（固定手段）によって支柱１２に固定される。クランプ１７のねじ（締結手段）を緩めることによって、可動部材１５を支柱１２に沿って上下に移動させることができ、任意の高さでねじを締めて固定できる構成とされている。

また、可動部材１５には、昇降部材６が落下しないように保持するストッパー１４も取り付けられている。ストッパー１４について図２を参照して説明する。ストッパー１４は、レバー１６が実線で示される位置にある時は、昇降部材６の側面に設けられた穴に挿入され、昇降部材６が落下しないように保持する。レバー１６が点線で示される解除位置にくるように動かすと、ストッパー１４は昇降部材６の穴から外れ、昇降部材６はガイド４に沿って落下する。

図３〜図６に示すように、本実施形態では、被検査物固定部材として竹ひご１８が用いられている。竹ひご１８は、昇降部材６の一辺よりも長いものを用い、昇降部材に固定されずに架け渡される。被検査物は、竹ひご１８が昇降部材６に架け渡された時に所望の姿勢をとるよう、粘着テープ等で竹ひご１８に固定される。

次に、本実施の形態に係る落下試験装置１の動作を、被検査物として携帯電話機２０を用いた例で説明する。

まず、図３に示すように、可動部材１５を作業し易い高さにクランプ１７で固定し、姿勢調整台１０を実線で示される位置、すなわち貫通孔７を閉じる位置に設定する。そして、落下対象床に衝突させたい部位がその下端になるように携帯電話機２０の姿勢を設定し、この姿勢が維持されるように、昇降部材６に架け渡した２本の竹ひご１８で携帯電話機２０を挟み、粘着テープ２２で固定する。次に、姿勢調整台１０を点線で示される位置に折り畳み、昇降部材６の貫通孔を開放した後、クランプ１７のねじを緩めて可動部材１５を落下開始位置（図３中、点線で示される位置）まで移動させる。この後、レバー１６（図２参照）を回転させてストッパー１４を解除し、携帯電話機の落下を開始させる。

図４および図５に示すように、昇降部材６は、携帯電話機２０を固定した竹ひごとともに２本のガイド４に沿って落下する。円筒部材５の内部とガイド４表面との間にはベアリング等が設けられており、摩擦が生じないように処理されている。これにより、昇降部材６はガイド４に沿って自由落下とみなせる落下をすることができる。携帯電話機２０は、姿勢調整台を用いて調整された姿勢角度に固定されたまま落下し、落下対象床８に衝突する。なお、図４および図５では、支柱１２、可動部材１５、ストッパー１４、姿勢調整台１０等の図示は省略されている。

昇降部材６に架け渡されただけの竹ひご１８は、携帯電話機２０が落下対象床８に衝突するのと同時に昇降部材６から容易に外れる。竹ひご１８の質量は、携帯電話機２０の質量に対して無視できる程度に小さいので、衝突の際、携帯電話機２０にはほとんど自重を超える重力がかからず、単独で落下させた場合と同様の落下試験状態をほぼ再現できる。

一方、昇降部材６の貫通孔の水平断面は、落下対象床８の水平断面より大きいので、昇降部材６は落下対象床８に衝突することなく、落下対象床８の上面よりもさらに下まで落下を続ける。昇降部材６の落下は、突出部１３が、衝撃吸収部材１１に衝突した時点で終了する。衝撃吸収部材１１を設けておくことにより、昇降部材６が落下対象床８に直接衝突するのを防ぐことができ、落下試験装置の耐久性を向上させることができる。

落下試験装置は、装置が置かれた床の材質や硬さによって、衝突時の衝撃が異なってしまうことが多い。しかし、本実施形態に係る落下装置１では、落下対象床８に緩衝材９が挿入されているので、装置が置かれた床の影響が吸収され、試験の実施場所を変更しても再現性のある試験結果を得ることができる。

図１は、被検査物および被検査物固定部材が設置される前の落下試験装置の側面図である。図２は、図１の線II−IIに沿った断面図である。図３は、被検査物および被検査物固定部材の設置した試験装置の側面図である。図４は、落下試験の実施の様子を示すための試験装置の正面図である。図５は、被検査物が落下する途中状態を示した試験装置の一部斜視図である。図６は、被検査物が床面に衝突した状態を示す試験装置の一部斜視図である。

符号の説明

１…落下試験装置、２…基台、４…ガイド、５…円筒部材、６…昇降部材、７…貫通孔、８…落下対象床、９…緩衝材、１０…姿勢調整台、１１…衝撃吸収部材、１２…支柱、１３…突出部、１４…ストッパー、１５…可動部材、１６…レバー、１７…クランプ、１８…竹ひご、２０…携帯電話機、２２…粘着テープ

Claims

落下強度を試験する被検査物を任意の姿勢角度に固定する被検査物固定部材と、
前記被検査物が固定された前記被検査物固定部材を、前記被検査物の落下方向に沿って昇降させる昇降部材と、
前記昇降部材を前記被検査物固定部材とともに落下させた際に、前記昇降部材と干渉することなく、落下方向の終端で前記被検査物とのみ衝突するように構成された落下対象床と、を備え、
前記被検査物固定部材は前記昇降部材に非接着に支持され、前記被検査物が前記落下対象床に衝突した際、前記固定部材が前記昇降部材から分離自在になるように構成されてなる落下試験装置。
前記昇降部材は前記床が嵌入する貫通孔の形成された枠体からなるとともに、前記固定部材がこの枠体に載置されてなり、前記落下方向の終端において、前記落下対象床が前記貫通孔内に嵌入しながら、前記被検物と前記床とが衝突した際、前記固定部材が前記枠体から離脱するように構成された請求項１に記載の試験装置。
前記昇降部材の直下に設けられ、前記貫通孔を閉じる方向又はこれを開放する方向に移動可能であるとともに、この貫通孔を閉じる位置にあるときに、前記被検査物の前記固定手段に対する姿勢角度を設定でき、この被検査物を落下させる際には、前記貫通孔を開放する構成されてなる姿勢調整台を備えた請求項１または２に記載の落下試験装置。