JP2006170641A - 落下試験用治具 - Google Patents

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Abstract

【課題】 衝突面に衝突させて試験物の耐衝撃性を試験する落下試験に用いられる落下試験用治具に関し、低コストで、落下試験の結果のばらつきが少ない落下試験用治具を提供することを課題とする。
【解決手段】
電子部品(試験物)105が内部に設けられ、電子部品105を覆う球状外装体101と、球状外装体101の内部に取り付けられた錘107とからなっている。球状外装体101の内壁面には、電子部品(試験物)105と錘107とが取り付けられるホルダ103が取り付けられている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、衝突面に衝突させて試験物の耐衝撃性を試験する落下試験に用いられる落下試験用治具に関する。
電子部品を搭載したモバイル製品において、たとえば、携帯電話では、顧客が落としても電子部品が壊れないことが要求される。このため携帯電話に搭載される電子部品に対し、耐衝撃性が要求されており、部品メーカは部品の落下試験を実施し、製品の保証を行っている。
一般的に落下試験は、図3、図4に示すような方法で行っている。図3において、試験物である電子部品1は、測定用パターン3が形成されたプリント板5に設けられている。更に、電子部品1を実際の製品に設けられた状態と同じような状態とするために、電子部品1が設けられたプリント板5は、治具9にねじ7を用いて取り付けられる。プリント板5、治具9には、プリント板5の電子部品1が設けられた面に対して垂直方向の貫通穴5a、9cが形成され、更に、治具9にはプリント板5の電子部品1が設けられた面と平行で、直交する2つの方向の貫通穴9b、9cが形成されている。
電子部品1が設けられた治具9は、図4に示すような器具を用いて落下試験が行われる。図において、11はコンクリート製の台(衝突面)である。この台11には、台11に対して垂直となるように支持棒13が設けられている。
そして、支持棒13の先端部を治具9の図示しない貫通穴及びプリント板5の貫通穴5aに挿通させた状態で、治具9を規定の高さからコンクリートの台11に向けて自由落下させ、電子部品1が故障しないことを確認する。更に、支持棒13を貫通穴9aや貫通穴9bに挿通させて、異なる姿勢での落下試験を行う。
しかし、スムーズな自由落下を行うために、支持棒13と各貫通穴との間には、隙間があるように設定されている。このため、落下中の治具9の姿勢が安定せず、治具9の台11との衝突箇所が一定とならず、落下試験の結果がばらつく問題がある。
また、治具9の姿勢が安定しない場合、落下中に治具9の貫通穴の内壁面と支持棒13とが当たり、完全な自由落下とならない場合もあり、この場合も落下試験の結果がばらつく。
そこで、試験物をアームで保持し、アームを自由落下ないし自由落下に近い速度で落下させ、台11に試験物が衝突する直前にアームを開放して、試験物のみを台11に衝突させる装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−55778号公報(図1)
しかし、特許文献1に示すような装置は高価で、コストがかかる問題点がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、低コストで、落下試験の結果のばらつきが少ない落下試験用治具を提供することにある。
上記課題を解決する請求項1に係る発明は、衝突面に衝突させて試験物の耐衝撃性を試験する落下試験に用いられる落下試験用治具において、前記試験物が内部に設けられ、前記試験物を覆う球状外装体と、該球状外装体の内部に取り付けられた錘とからなることを特徴とする落下試験用治具である。
この落下試験用治具を落下させると、錘がある部分が一番下になった状態で落下する。
請求項2に係る発明は、前記試験物と前記錘とが取り付けられるホルダを前記球状外装体の内壁面に取り付け、前記ホルダには、前記ホルダに対する前記試験物の取り付け位置を調整する試験物取り付け位置調整手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の落下試験用治具である。
試験物取り付け位置調整手段を用いて、試験物の取り付け位置が調整される。
請求項3に係る発明は、前記試験物取り付け位置調整手段は、前記ホルダの対向する2つの部分と、該2つの部分にそれぞれ形成され、同一方向に延びる長穴と、前記2つの部分の間に配置され、前記試験物が取り付けられた橋渡し体と、前記2つの部分に対向する前記橋渡し体の部分に形成されためねじ穴と、前記長穴の幅より大きな径の頭部を有し、首部が前記長穴を挿通し、前記橋渡し体のめねじ穴に螺合する試験物取り付けねじとからなることを特徴とする請求項2記載の落下試験用治具である。
橋渡し体をホルダの対向する部分の間に配置し、試験物取り付けねじを長穴に挿通し、橋渡し体のめねじ穴に螺合させることで、試験物はホルダに取り付けられる。ねじを緩めることで、試験物が取り付けられた橋渡し体は、長穴に沿って移動し、試験物の取り付け位置が調整される。
請求項4に係る発明は、前記ホルダに、前記ホルダに対する前記錘の取り付け位置を調整する錘取り付け位置調整手段を設けたことを特徴とする請求項2または3記載の落下試験用治具である。
錘取り付け位置調整手段を用いて、錘の取り付け位置が調整される。
請求項5に係る発明は、前記ホルダに、前記ホルダの強度を調整するホルダ強度調整手段を設けたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の落下試験用治具である。
ホルダ強度調整手段を用いて、ホルダの強度を調整する。ホルダは、球状外装体の内壁面に取り付けられているので、ホルダの強度が変われば、球状外装体の強度も変わる。
請求項1又は2に係る発明によれば、落下試験用治具は、球状外装体の内部に取り付けられた錘を有することで、落下試験用治具を落下させると、錘が一番下になった状態で落下し、落下中の落下試験用治具の姿勢が安定する。そして、球状外装体を有することで、球状外装体の決まった一点が衝突面に衝突する。よって、衝突箇所が一定となり、落下試験の結果がばらつかない。
また、従来必要であった支持棒等が不要となり、完全な自由落下を行うことができ、落下試験の結果がばらつかない。
更に、背景技術の項で説明した試験物を保持するアーム、アームを昇降させる機構等が必要な装置に比べ、低コストである。
請求項2、請求項3に係る発明によれば、前記試験物と前記錘とが取り付けられるホルダを前記球状外装体の内壁面に取り付け、前記ホルダには、前記ホルダに対する前記試験物の取り付け位置を調整する試験物取り付け位置調整手段を設けたことにより、試験物取り付け位置調整手段を用いて、試験物の取り付け位置を調整できる。試験物の取り付け位置を調整することにより、試験物を衝突面に対してさまざまな姿勢で衝突させることができる。即ち、試験物に加わる衝撃の方向を変えることができる。
請求項3に係る発明によれば、前記試験物取り付け位置調整手段は、前記ホルダの対向する2つの部分と、該2つの部分にそれぞれ形成され、同一方向に延びる長穴と、前記2つの部分の間に配置され、前記試験物が取り付けられた橋渡し体と、前記2つの部分に対向する前記橋渡し体の部分に形成されためねじ穴と、前記長穴の幅より大きな径の頭部を有し、首部が前記長穴を挿通し、前記橋渡し体のめねじ穴に螺合する試験物取り付けねじとからなることにより、試験物取り付けねじを緩めることにより試験物の取り付け位置を調整でき、試験物取り付けねじを締めることで試験物の取り付けを行うことができるので、操作性がよい。
請求項4に係る発明によれば、前記ホルダに、前記ホルダに対する前記錘の取り付け位置を調整する錘取り付け位置調整手段を設けたことにより、錘取り付け位置調整手段を用いて、錘の取り付け位置を調整できる。錘の取り付け位置を調整することにより、試験物を衝突面に対してさまざまな姿勢で衝突させることができる。即ち、試験物に加わる衝撃の方向を変えることができる。
請求項5に係る発明によれば、前記ホルダに、前記ホルダの強度を調整するホルダ強度調整手段を設けたことにより、ホルダの強度、球状外装体の強度を変えることができる。ホルダ、球状外装体の強度を変えることで、衝突時に試験物に作用する衝撃力の大きさを変えることができる。
まず、図1を用いて本形態例の落下試験用治具の全体構成を説明する。図において、101は球状外装体である。この球状外装体101は、帯状のプレートを丸めて形成された円筒状の3つの枠体101a、101a’、101a!’を空間で互いに直角に交わる3つの軸からなる直角座標系の前記3つの軸のうちの2つの軸で構成される3つの平面上に、各枠体101a、101a’、101a”の中心が前記直角座標系の原点と一致するようにそれぞれ配置して、一体化された球体状である。
球状外装体101の内壁には立方体状のホルダ103が取り付けられている。このホルダ103の内部に試験物である電子部品105が取り付けられている。ホルダ103と球状外装体101との間に空間には、ホルダ103に取り付けられる錘107が配置されている。
次に、図2を用いてホルダ103の説明を行う。ホルダ103は、同一形状の4枚の帯状のプレートからなり、開口が正方形となる正四角筒状の枠体103a、103a’、103a”を、空間で互いに直角に交わる3つの軸からなる直角座標系の前記3つの軸のうちの2つの軸で構成される3つの平面上に、各枠体103a、103a’、103a”の中心が前記直角座標系の原点と一致するようにそれぞれ配置して、一体化された立方体状である。
そして、ホルダ103の各枠体103a、103a’、103a”の角部が球状外装体101の内壁に取り付けられ、球状外装体101とホルダ103とは一体化されている(図1参照)。
更に、ホルダ103の枠体103a、103a’、103a”の各面には、枠体103a、103a’、103a”の周方向に延びる長穴103b、103b’、103b”が形成されている。
ホルダ103には、ホルダ103に対する電子部品(試験物)105の取り付け位置を調整する試験物取り付け位置調整手段と、ホルダ103に対する錘107の取り付け位置を調整する錘取り付け位置調整手段と、ホルダ103の強度を調整するホルダ強度調整手段とが設けられている。
(1) 試験物取り付け手段
本形態例の電子部品105は測定用パターン111が形成されたプリント板113に設けられている。
図2に示すように、立方体状のホルダ103の各面に沿ったxyz軸からなる直角座標を設定した場合、ホルダ103の対向する2つの部分、本形態例では、枠体103a”のx軸方向に延びる面A、Bの間には、角柱状の2本の橋渡し体151が配置される。
この2本の橋渡し体151上にプリント板113が配置される。プリント板113の四隅には穴113aが形成されている。一方、橋渡し体151の上面には、プリント板113の穴113aに対向するめねじ穴151aが形成されている。そして、プリント板113の穴113aを挿通し、橋渡し体151のめねじ穴151aに螺合するねじ153により、プリント板113は2本の橋渡し体115に取り付けられ、プリント板113と2本の橋渡し体151とは一体化されている。
ホルダ103の枠体103”の対向する面A、面Bと対向する橋渡し体151の端面には、めねじ穴151bが形成されている。そして、ホルダ103を構成する枠体103a”の長穴103b”の幅より大きな径の頭部を有し、首部が長穴103b”を挿通し、橋渡し体151のめねじ穴151bに螺合する試験物取り付けねじ155により、橋渡し体151はホルダ103の枠体103a”に取り付けられる。
このような構成の場合、電子部品105は、x−y平面と平行な平面上に設けられる。試験物取り付けねじ155を緩めることにより、橋渡し体151は長穴103b”に沿って移動可能となる。即ち、x−y平面上のx軸方向の任意の位置に設けることが可能となる。
即ち、ホルダ103の枠体の対向する2つの部分と、2つの部分にそれぞれ形成され、同一方向に延びる長穴と、2つの部分の間に配置され、電子部品(試験物)105が取り付けられた橋渡し体151と、2つの部分に対向する橋渡し体151の部分に形成されためねじ穴151bと、長穴の幅より大きな径の頭部を有し、首部が長穴を挿通し、橋渡し体151のめねじ穴に螺合する試験物取り付けねじ155とで、試験物取り付け位置調整手段が構成されている。
尚、図2に示す構成では、枠体103a”のx軸に平行な長穴103b”を用いて橋渡し体151を取り付けたが、枠体103a”のy軸に平行な長穴103b”を用いて橋渡し体151を取り付けることも可能である。この場合も電子部品105は、x−y平面と平行な平面上に設けられるが、橋渡し体151は、x−y平面上のy軸方向の任意の位置に設けることが可能となる。
更に、枠体103aに橋渡し体151を設けた場合、電子部品105はx−z平面と平行な面上に設けられ、x−z平面上のx軸方向、またはz軸方向の任意の位置に設けることが可能となる。更に又、枠体103a’に橋渡し体151を設けた場合、電子部品105はy−z平面と平行な面上に設けられ、y−z平面上のy軸方向またはz軸方向の任意の位置に設けることが可能となる。
尚、本形態例では、2本の橋渡し体151を用いた例で説明を行ったが、確実にプリント板113が取り付けられ、ホルダ103に確実に取り付けられる大きさならば、1つの橋渡し体であってもよい。
(2) 錘取り付け位置調整手段
図1、図2に示すように、錘107は球状外装体101の内壁面とホルダ103の外壁面との間の空間に配置され、更に、ホルダ103の枠体103aに取り付けられる。
ホルダ103の枠体103aと対向する錘107の面には、枠体103aの長穴103bと対向する2つのめねじ穴107aが形成されている。そして、枠体103aの長穴103bの幅より大きな径の頭部を有し、首部が長穴103bを挿通し、錘107のめねじ穴107aに螺合する錘取り付けねじ175により、錘107はホルダ103の枠体103aに取り付けられる。
図2に示すようなxyz軸からなる直角座標を設定した場合、錘107は、x−y平面と平行な平面上に設けられる。錘取り付けねじ175を緩めることにより、錘107は長穴103b”に沿って移動可能となる。即ち、x−y平面上のx軸方向の任意の位置に設けることが可能となる。
即ち、錘107と対向するホルダ103の枠の錘対向部分(本形態例では枠体103aの下面)と、錘対向部分に形成された長穴(本形態例では、長穴103b)と、錘対向部分と対向する錘107の部分に形成されためねじ穴107aと、錘対向部分に形成された長穴の幅より大きな径の頭部を有し、首部が長穴を挿通し、錘107のめねじ穴107aに螺合する錘取り付けねじ175とで、錘取り付け位置調整手段が構成されている。
又、錘107を枠体103a’に設けた場合、錘107は、x−y平面上のy軸方向の任意の位置に設けることが可能となる。
(3)ホルダ強度調整手段
図2に示すように、ホルダ103の対向する2つの部分、本形態例では、枠体103aのx軸方向に延びる面C、Dの間には、棒材171が配置される。この棒材171の両端部側には周面におねじが形成されたおねじ部171aが形成され、更に、おねじ部171aはホルダ103の対向する2つの面C、Dの長穴103bを挿通している。
そして、長穴103bを挿通した棒材171の両端部のおねじ部171aにそれぞれナット173が螺合し、各ナット173は枠体103aに当接している。
このような棒材171を設けることにより、枠体103aの強度が向上し、ホルダ103の強度、更には球状外装体101の強度を調整できる。また、ナット173を緩めることで、棒材171の取り付け位置を変えることができる。棒材171の取り付け位置を変えることで、ホルダ103の強度、更には球状外装体101の強度を調整できる。ホルダ103、球状外装体101の強度を調整することで、衝突時に電子部品105に作用する衝撃力の大きさを調整できる。
即ち、ホルダ103の異なる2つの部分と、2つの部分にそれぞれ形成され、同一方向に延びる長穴と、2つの部分の間に配置され、両端部側には周面におねじが形成され、更に、両端部側がホルダの対向する2つの面の長穴を挿通する棒材171と、長穴を挿通した棒材171のおねじに螺合し、ホルダ103に当接する2つのナット173とでホルダ強度調整手段が構成されている。
又、枠体103aには、複数本の棒材171を設けることも可能である、更に、枠体103aのみならず、枠体103a’や枠体103a”に棒材171を設けることも可能である。
このような構成によれば、下記のような効果を得ることができる。
(1)落下試験用治具は、球状外装体101の内部に取り付けられた錘107を有することで、落下試験用治具を落下させると、錘107が一番下になった状態で落下し、落下中の落下試験用治具の姿勢が安定する。そして、球状外装体101を有することで、球状外装体101の決まった一点が衝突面に衝突する。よって、衝突箇所が一定となり、落下試験の結果がばらつかない。
また、従来必要であった支持棒等が不要となり、完全な自由落下を行うことができ、落下試験の結果がばらつかない。
更に、背景技術の項で説明した試験物を保持するアーム、アームを昇降させる機構等が必要な装置を用いる場合に比べ、低コストである。
(2)ホルダ103に対する電子部品105の取り付け位置を調整する試験物取り付け位置調整手段を設けたことにより、電子部品105の取り付け位置を調整できる。電子部品105の取り付け位置を調整することにより、電子部品105を衝突面に対してさまざまな姿勢で衝突させることができる。即ち、電子部品105に加わる衝撃の方向を変えることができる。
(3)試験物取り付け位置調整手段は、試験物取り付けねじ155を緩めることにより電子部品105の取り付け位置を調整でき、試験物取り付けねじ155を締めることで電子部品105の取り付けを行うことができるので、操作性がよい。
(4)ホルダ103に対する錘107の取り付け位置を調整する錘取り付け位置調整手段を設けたことにより、錘取り付け位置調整手段を用いて、錘107の取り付け位置を調整できる。錘107の取り付け位置を調整することにより、電子部品105を衝突面に対してさまざまな姿勢で衝突させることができる。即ち、電子部品105に加わる衝撃の方向を変えることができる。
(5)錘取り付け位置調整手段は、錘取り付け位置ねじ175を緩めることにより錘107の取り付け位置を調整でき、錘取り付けねじ175を締めることで錘107の取り付けを行うことができるので、操作性がよい。
(6)ホルダ103の強度を調整するホルダ強度調整手段を設けたことにより、ホルダ103の強度、球状外装体101の強度を変えることができる。ホルダ103、球状外装体101の強度を変えることで、衝突時に電子部品105に作用する衝撃力の大きさを変えることができる。
(7)ホルダ強度整手段の棒材171を設けることにより、枠体103aの強度が向上し、ホルダ103の強度、更には球状外装体101の強度を調整できる。また、ナット173を緩めることで、棒材171の取り付け位置を変えることができる。棒材171の取り付け位置を変えることで、ホルダ103の強度、更には球状外装体101の強度を調整できる。ホルダ103、球状外装体101の強度を調整することで、衝突時に電子部品105に作用する衝撃力の大きさを調整できる。
又、枠体103aには、複数本の棒材171を設けることも可能である。棒材171の本数を増減させることで、ホルダ103、球状外装体101の強度を調整することができる。
更に、枠体103aのみならず、枠体103a’や枠体103a”に棒材171を設けることも可能である。このようにすることにより、ホルダ103、球状外装体101の特定の方向の強度を調整できる。
(付記1)
試験物が取り付けられ、落下試験に用いられる落下試験用治具であって、
前記試験物が内部に設けられ、前記試験物を覆う球状外装体と、
該球状外装体の内部に取り付けられた錘と、
からなることを特徴とする落下試験用治具。
(付記2)
前記球状外装体の内壁面に前記試験物と前記錘とが取り付けられるホルダを設け、
該ホルダには、
前記ホルダに対する前記試験物の取り付け位置を調整する試験物取り付け位置調整手段とを設けたことを特徴とする付記1記載の落下試験用治具。
(付記3)
前記試験物取り付け位置調整手段は、
前記ホルダの対向する2つの部分と
該2つの部分にそれぞれ形成され、同一方向に延びる長穴と、
前記2つの部分の間に配置され、前記試験物が取り付けられた橋渡し体と、
前記2つの部分に対向する前記橋渡し体の部分に形成されためねじ穴と、
前記長穴の幅より大きな径の頭部を有し、首部が前記長穴を挿通し、前記橋渡し体のめねじ穴に螺合する試験物取り付けねじと
からなることを特徴とする付記2記載の落下試験用治具。
(付記4)
前記ホルダに、
前記ホルダに対する前記錘の取り付け位置を調整する錘取り付け位置調整手段
を設けたことを特徴とする付記2または3記載の落下試験用治具。
(付記5)
前記錘取り付け位置調整手段は、
前記錘と対向する前記ホルダの錘対向部分と、
該錘対向部分に形成された長穴と、
前記錘対向部分と対向する前記錘の部分に形成されためねじ穴と、
前記錘対向部分に形成された長穴の幅より大きな径の頭部を有し、首部が前記長穴を挿通し、前記錘のめねじ穴に螺合する錘取り付けねじとからなることを特徴とする付記4記載の落下試験用治具。
(付記6)
前記ホルダに、
前記ホルダの強度を調整するホルダ強度調整手段を設けたことを特徴とする付記2乃至5のいずれかに記載の落下試験用治具。
(付記7)
前記ホルダ強度調整手段は、
前記ホルダの異なる2つの部分と、
前記2つの部分にそれぞれ形成され、同一方向に延びる長穴と
前記2つの部分の間に配置され、両端部側には周面におねじが形成され、更に、前記両端部側が前記ホルダの対向する2つの面の長穴を挿通する棒材と、
前記長穴を挿通した前記棒材のおねじに螺合し、前記ホルダに当接する2つのナットと、
からなることを特徴とする付記6記載の落下試験用治具。
形態例の落下試験用治具の全体構成を説明する斜視図である。 図1のホルダを説明する斜視図である。 従来の落下試験用治具の分解斜視図である。 従来の落下試験を説明する図である。
符号の説明
101 球状外装体
105 電子部品
107 錘

Claims (5)

  1. 衝突面に衝突させて試験物の耐衝撃性を試験する落下試験に用いられる落下試験用治具において、
    前記試験物が内部に設けられ、前記試験物を覆う球状外装体と、
    該球状外装体の内部に取り付けられた錘と、
    からなることを特徴とする落下試験用治具。
  2. 前記試験物と前記錘とが取り付けられるホルダを前記球状外装体の内壁面に取り付け、
    前記ホルダには、
    前記ホルダに対する前記試験物の取り付け位置を調整する試験物取り付け位置調整手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の落下試験用治具。
  3. 前記試験物取り付け位置調整手段は、
    前記ホルダの対向する2つの部分と、
    該2つの部分にそれぞれ形成され、同一方向に延びる長穴と、
    前記2つの部分の間に配置され、前記試験物が取り付けられた橋渡し体と、
    前記2つの部分に対向する前記橋渡し体の部分に形成されためねじ穴と、
    前記長穴の幅より大きな径の頭部を有し、首部が前記長穴を挿通し、前記橋渡し体のめねじ穴に螺合する試験物取り付けねじと
    からなることを特徴とする請求項2記載の落下試験用治具。
  4. 前記ホルダに、
    前記ホルダに対する前記錘の取り付け位置を調整する錘取り付け位置調整手段
    を設けたことを特徴とする請求項2または3記載の落下試験用治具。
  5. 前記ホルダに、
    前記ホルダの強度を調整するホルダ強度調整手段を設けたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の落下試験用治具。
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