JP2013044744A - 衝撃アセンブリに用いる軽量型衝撃ユニット及び衝撃アセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】使用寿命の長い、衝撃部、ピストン素子、伝動素子及び駆動部を含む、衝撃アセンブリに用いる軽量型衝撃ユニットを提供する。
【解決手段】衝撃部は、キャビティ２０２を有し、ピストン素子２１は、キャビティ２０２内に収納されている。伝動素子２２は、第１の端及び第１の端に対向する第２の端を有し、第１の端がピストン素子２１に接続され、第２の端が駆動部２３に接続されている。駆動部２３は、伝動素子２２により衝撃力を間欠的に提供することができ、この衝撃力が伝動素子２２を介してピストン素子２１に伝達され、ピストン素子２１を衝撃部に衝撃させて往復運動を発生させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、軽量型衝撃ユニットに関し、特に、衝撃アセンブリに用いることができる軽量型衝撃ユニットに関する。

科学技術の進歩に従って、市場における製品は、集合化及び超小型化の方向に向かって発展している。この流れに応じて、製品自身の技術水準を高める他に、信頼性テストによって製品の構造強度、組立品質、使用年限を更に確認したり、テストデータによって製品の設計及び企画を改良できるようにしたりすることがさらに必要とされている。このため、技術集約型の製品製造企画において、信頼性テストがますます重要になっている。

一般によく見かける信頼性テストの多くが衝撃テストである。駆動部１２及び振動プラットフォーム１４を含む一般的な信頼性テストの衝撃アセンブリ１を示す図１を参照する。駆動部１２は、振動プラットフォーム１４の下に固定され、キャビティ１２２及び衝撃発生ユニット１２４を含み、衝撃発生ユニット１２４がキャビティ１２２において往復して衝撃することによって、振動プラットフォーム１４を駆動し、往復運動を発生させることができる。このため、使用者は、テスト待ちの物品を振動プラットフォーム１４の上に固定するだけで、信頼性テストを行うことができる。しかしながら、このような一般的に採用される衝撃アセンブリ１は、往復運動を行うことと同時に、衝撃発生ユニット１２４に損傷及び消耗を与えるため、衝撃発生ユニット１２４全体の使用年限を低減させる欠点がある。また、衝撃アセンブリ１が衝撃力を発生すると、駆動部１２は、振動プラットフォーム１４及びテスト待ちの物品全体の重量が負荷になる他、自身の重量を駆動することも必要であり、駆動部１２のエネルギー消耗を増加させる。

このため、長い使用年限を有し、駆動を必要とする質量の全体を低減させることができる衝撃アセンブリを提供し、出力が必要とするエネルギーを低減させることによって、製品テスト過程のコストを低減させることは、業界の目標である。

本発明は、軽量な衝撃発生器を提供することを１つの目的とし、衝撃部と駆動部を分離できる衝撃発生器を提供することによって、衝撃発生器全体の使用寿命を延長させることを１つの目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の軽量型衝撃ユニットは、衝撃部、ピストン素子、伝動素子及び駆動部を含む。衝撃部は、キャビティを有し、ピストン素子は、キャビティ内に収納されている。伝動素子は、第１の端及び第１の端に対向する第２の端を有し、第１の端がピストン素子に接続され、第２の端が駆動部に接続されている。駆動部は、衝撃力を間欠的に提供し、衝撃力が伝動素子を介してピストン素子に伝達され、ピストン素子にキャビティにおいて往復運動を行わせて衝撃部に対して衝撃を発生させる。

本発明の衝撃アセンブリは、プラットフォーム、サポート、少なくとも２つの弾性素子及び少なくとも１つの前記軽量型衝撃ユニットを含む。サポートは、プラットフォームの片側に平行に設置され、各弾性素子は、一端がプラットフォームに接続されて固定され、他端がサポートに接続されて固定されている。少なくとも１つの軽量型衝撃ユニットの衝撃部は、プラットフォームに固定され、衝撃部が衝撃力により往復運動を行うと、少なくとも１つの軽量型衝撃ユニットにおける衝撃部がプラットフォームを駆動して往復振動を発生させる。

前記目的、技術特徴、及び効果をよりわかりやすくするように、以下、好適な実施例および図面に基づいて詳しく説明する。

本発明に関する従来の技術の模式図である。 本発明の実施例１による軽量型衝撃ユニットの模式図である。 本発明の実施例１による衝撃アセンブリの模式図である。 本発明の実施例２による衝撃アセンブリの模式図である。 本発明の実施例３による衝撃アセンブリの模式図である。 本発明の実施例４による衝撃アセンブリの模式図である。 本発明による複数の衝撃ユニットを有する衝撃アセンブリの実施例の平面図である。 本発明による複数の衝撃ユニットを有するその他の衝撃アセンブリの実施例の斜視図である。

本発明は、駆動部と衝撃部を分離した軽量型衝撃ユニットであり、以下、異なる図面を参照しながら、本発明の可能な実施態様を説明する。

まず、図２を参照し、本発明の実施例１による軽量型衝撃ユニット２は、衝撃部２０、ピストン素子２１、伝動素子２２及び駆動部２３を含む。衝撃部２０は、内部にキャビティ２０２を有するハウジング２０１を有し、且つピストン素子２１がキャビティ２０２に収納されている。本実施例の衝撃部２０のハウジング２０１の上部は、ネジ（図示せず）をその上のネジ穴２０８を通すことによって、衝撃部２０をプラットフォーム２４（図３を参照）に固定し、又はテスト待ち物品の上（図示せず）に直接にロックする。実際操作の場合に、駆動部２３は、衝撃力を間欠的に提供し、この衝撃力が伝動素子２２を介してピストン素子２１に伝達され、ピストン素子２１をキャビティ２０２に衝突させ、衝撃部２３に往復運動を行わせる。この往復運動によって、プラットフォーム２４又はテスト待ち物品を駆動することができ、テスト待ちの物品に振動を発生させる。説明すべきことは、本実施例においては、ネジ接続の方式により衝撃部２０をプラットフォーム２４又はテスト待ち物品に固定するが、本発明はこれに限られることなく、その他の実施態様において、その他の係止、接合等の方式を用いて衝撃部をプラットフォーム又はテスト待ち物品に固定してもよいことである。

更に説明すると、衝撃部２０は、第１の斜面２０４及び第１の斜面２０４に対向する第２の斜面２０６を有し、第１の斜面２０４と第２の斜面２０６とがキャビティ２０２の両端に位置し、且つ延伸した後、第１の夾角θ１を定義でき、この第１の夾角θ１が０度〜９０度の間にあり、異なる第１の夾角θ１が異なる角度の衝撃方向を提供でき、使用者が必要に応じて異なる角度の軽量型衝撃ユニットを使用できる。

本実施例において、キャビティ２０２は、衝撃部２０の態様にあわせて円柱筒状の態様であるが、これに限られなく、その他の実施態様において、異なる衝撃部の外形に応じてキャビティ内部形状を設計することができる。キャビティ２０２の内径は、ピストン素子２１の円周より大きい必要があり、ピストン素子２１をその内に適切に収納し且つそのうちで移動させることができるようにする。

伝動素子２２は、第１の端２２０及び第１の端２２０に対向する第２の端２２２を有し、第１の端２２０が衝撃部２０を通してピストン素子２１に接続され、第２の端２２２が駆動部２３に接続されている。駆動部２３は、間欠的な衝撃力を提供するために、超小型振動モーター又は電磁式振動器を含んでよい。この間欠的な衝撃力を提供するのは、持続的な衝撃力であれば、往復運動の振動周波数を破るため、同一の方向の衝撃力を間欠的に提供する以外、振動過程全体に均一な振動を維持することができないためである。伝動素子２２は、長尺状であり、フレキシブル鋼線、ガラス繊維強化プラスチック（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ；ＦＲＰ）、フレキシブルガラス繊維又はその他のフレキシブル材質の部材から製造される。伝動素子２２の材質は、少なくとも高い弾性係数、優れた剛性、少ない伸張及び高い引っ張り強度という特質のいずれか１つに合致する必要がある。これによって、フレキシブル材質の部材を用いて伝動素子２２を製作すれば、駆動部２３が提供した衝撃力を伝達することができ、往復運動の場合に、衝撃部２０から返る振動を一部吸収して、軽量型衝撃ユニット２の使用年限を延長させる。

本発明のこのような構成のその他の利点は、衝撃力を発生する駆動部が衝撃部と一体に設置されず別に設置されるため、一般的な衝撃アセンブリに比べて、本発明は、往復運動を行うための駆動が必要とする総重量が軽く、衝撃部２０、テスト待ちの製品（図示せず）及び合わせたプラットフォーム（図示せず）を駆動すればよく、全体出力エネルギー及び短い使用寿命に起因する交換によるコストを大幅に低減できることにある。

次に、図３を参照すると、本発明の実施例１による軽量型振動ユニット２（素子符号は示されていない）は、実際に応用される場合には、プラットフォーム２４、４つの弾性素子２５及び４つのサポート２６と組み合わせて衝撃アセンブリ３として使用される。軽量型振動ユニット２の衝撃部２０は、一端がプラットフォーム２４上に固定され、衝撃部２０が内部のピストン素子２１により往復運動を行うとともにプラットフォーム２４を駆動して往復運動を発生させ、プラットフォーム２４上に載せたテスト待ち物品（図示せず）を振動させ、一定の時間の衝撃により、この物品の信頼性及び組立品質をテストすることができる。

本発明のプラットフォームは、少なくとも１つの軽量型振動ユニットと組み合わせてよく、ここでは、単一の軽量型振動ユニット２を例とする。軽量型振動ユニット２の内部構造は、以上で説明したので、ここで詳しくは述べない。サポート２６は、プラットフォーム２４の片側に設置され、本実施例においては、４つの独立したサポート２６を用いて、各サポート２６がそれぞれ弾性素子２５と組み合わされ、且つ弾性素子２５によりそれぞれプラットフォーム２４に接続されている。具体的には、４つの弾性素子２５は、一端がプラットフォーム２４に接続され、他端がサポート２６に接続されている。また、弾性素子２５は、スプリング又は弾性片であってよく、本実施例においては、スプリングを例とする。弾性素子２５は、プラットフォーム２４を支持するためのものであり、且つ衝撃震動時の緩衝に用いられるため、衝撃の過程において、支持するプラットフォーム２４に軽量型振動ユニット２に従い往復運動を行わせることができる。

さらに説明すると、本実施例において、駆動部２３は、地面であってもよい平面に、第２の夾角θ２で固定されている。第２の夾角θ２は、第１の夾角θ１と同一であってもよく、伝動部品２２が高い効率で駆動部２３が提供した衝撃力を衝撃部２０に伝達するようにする。駆動部２３は、ネジ穴２３１をネジに合わせることによってロック方式でその他の平面に設置されてよく、これで往復運動時に駆動部２３に対する損傷を低減させることになるが、振動器（又はモーター）を含むため、長時間又は複数回の振動の後、損壊しやすい。衝撃部２０と駆動部２３を分離して設置し、伝動部品２２を用いて衝撃力を伝動して、駆動部２３に返る振動を低減させることによって、駆動部２３の使用による消耗を低減させることができる。

次に、図４〜図６を共に参照すると、それぞれ本発明の実施例２による衝撃アセンブリ４、実施例３による衝撃アセンブリ５及び実施例４による衝撃アセンブリ６の模式図である。この３つの実施例の衝撃アセンブリについて、実施例１の衝撃アセンブリ１と異なる点のみを説明する。その他の素子及びその配置関係は前述の通りであるので、ここで詳しくは述べない。

実施例２の衝撃アセンブリ４において、角度調整座２３２を更に含む。軽量型振動ユニットの駆動部２３’は、角度調整座２３２により単一のサポート４６に設置される。具体的には、駆動部２３’は、回転角度範囲で回転して第２の夾角θ２を調整することができる。即ち、駆動部２３’は、角度調整座２３２に回転可能に固定されている。このため、本実施例の駆動部２３’は、前記２つの実施例に示した、第２の夾角θ２を固定する駆動部２３と異なっており、駆動部２３と伝動素子２２の衝撃部２０に対する角度をフレキシブルに調整できる。なお、駆動部２３を単一のサポートに設置する利点は、このような設置によって持ちやすい衝撃アセンブリを提供でき、且つ駆動部２３の消耗を低減する目的をも達成できることにある。

実施例１及び実施例２においては、軽量型振動ユニット２と弾性素子２５がプラットフォーム２４に対して同じ側に設置され、実施例３及び実施例４においては軽量型振動ユニット２と弾性素子２５がプラットフォーム２４と異なる側に設置された実施態様を提供した。

図５を参照すると、本発明の実施例３の衝撃アセンブリ５において、プラットフォーム２４及びそれに固定されている衝撃部２０は、４つの弾性素子２５によりサポート５６の下に懸架されている。駆動部２３は、地面に設置されている。つぎに図６を参照すると、本発明の実施例４の衝撃アセンブリ６は、サポート６６がプラットフォーム２４の斜上方に設置されている。このような設置方法は、軽量型振動ユニット２がプラットフォーム２４に提供した衝撃力角度が大きいと（４５度より大きく）、直立式の弾性素子２５では破壞されたり、往復運動に影響を与えたりする可能性があるため、本実施例においては、サポート６６をプラットフォーム２４の上方に斜めに設置して、弾性素子２５が大きい角度の往復運動に影響を与えることのないようにする目的による。

最後に、図７と図８を参照する、前記実施例のぞれぞれは、軽量型振動ユニット２をプラットフォーム２４に合わせる態様が用いられたが、軽量型振動ユニット２は、モジュール化の方式によりプラットフォーム２４に使用されてもよく、その場合異なる方向に分力を提供する。説明の都合上、以下の各図には軽量型振動ユニットの衝撃部のみを示し、ピストン素子、伝動素子及び駆動部は示されていない。図７に示す実施例の衝撃アセンブリ７を例とすると、４つの、実施例１に記載の軽量型振動ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｄは、プラットフォーム２４と同一な夾角となるように、プラットフォーム２４の下に対称的に設置されている。そのため、ぞれぞれ上に向かう分力を提供する他に、トルクをも発生する。そして図８を参照すると、対称的に設置された軽量型振動ユニット２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｄの他に、プラットフォーム２４の下方に置かれ、垂直に設置される軽量型振動ユニット２Ｅが増設されている。実際に応用する場合には、使用者は異なる必要に応じて軽量型振動ユニット２の角度及び数を設定してもよく、対称設置に限られない。

以上をまとめると、本発明は、振動ユニットの駆動部と衝撃部を分離して設置した構成を提供し、駆動部内のピストン素子の衝撃量がテストプラットフォーム及びテスト待ち物件に直接に作用することになるため、テスト待ち物件が受ける有効な応力衝力を向上させ、テスト待ち物件の内部の欠陥をより容易にテストすることができる。さらに、このような構成によって、往復運動による衝撃力の駆動部に対する消耗を低減でき、駆動部に提供される必要がある衝撃力を低減できる。これによって、本発明の軽量型振動ユニットの使用年限を延長させ、コストを低減させる目的を達成できる。

本発明の実施様態及び技術特徴を前記実施例を例として開示したが、これは決して本発明を限定するものではなく、当該分野の技術を熟知しているものであれば、本発明の精神と領域を逸脱しない範囲内で、多様な変更や修正を加えることができる。従って本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。

１ 衝撃アセンブリ
１２ 駆動部
１２２ キャビティ
１２４ 衝撃発生ユニット
１４ 振動プラットフォーム
２ 軽量型衝撃ユニット/軽量型振動ユニット
２０ 衝撃部
２０１ ハウジング
２０２ キャビティ
２０４ 第１の斜面
２０６ 第２の斜面
２０８ ネジ穴
２１ ピストン素子
２２ 伝動素子/伝動部品
２２０ 第１の端
２２２ 第２の端
２３ 駆動部/衝撃部
２３’ 駆動部
２３１ ネジ穴
２３２ 角度調整座
２４ プラットフォーム
２５ 弾性素子
２６ サポート
３ 衝撃アセンブリ
４ 衝撃アセンブリ
４６ サポート
５ 衝撃アセンブリ
５６ サポート
６ 衝撃アセンブリ
６６ サポート
７ 衝撃アセンブリ
θ１ 第１の夾角
θ２ 第２の夾角
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ、２Ｅ 軽量型振動ユニット

Claims (11)

1. キャビティを有する衝撃部と、
   前記キャビティに収納されるピストン素子と、
   第１の端及び前記第１の端に対向する第２の端を有し、前記第１の端が前記ピストン素子に接続される伝動素子と、
   前記伝動素子の前記第２の端に接続され、前記伝動素子を介して前記ピストン素子に伝達され前記ピストン素子を前記衝撃部に衝撃させて往復運動を発生させる衝撃力を間欠的に提供する駆動部と
   を含む衝撃アセンブリに用いる軽量型衝撃ユニット。
2. 前記衝撃部は、第１の斜面及び前記第１の斜面に対向する第２の斜面を有し、前記第１の斜面と前記第２の斜面とが、前記キャビティの両端に位置し、且つ延伸して第１の夾角を定義し、前記第１の夾角が０度〜９０度の間にある請求項１に記載の軽量型衝撃ユニット。
3. 前記駆動部は、超小型振動モーターを含む請求項１に記載の軽量型衝撃ユニット。
4. 前記駆動部は、電磁式振動器を含む請求項１に記載の軽量型衝撃ユニット。
5. 前記伝動素子は、フレキシブル鋼線、ガラス繊維強化プラスチック又はフレキシブルガラス繊維である請求項１に記載の軽量型衝撃ユニット。
6. 回転角度範囲で前記駆動部が固定される角度調整座を更に含む請求項１に記載の軽量型衝撃ユニット。
7. プラットフォームと、
   前記プラットフォームの片側に設置されるサポートと、
   片端が前記プラットフォームに接続され、他端が前記サポートに接続される少なくとも２つの弾性素子と、
   前記衝撃部が、前記プラットフォームに固定され、前記衝撃力により前記往復運動を行う場合に、前記プラットフォームを駆動して前記往復運動を発生させることもできる少なくとも１つの請求項１〜６のいずれか１項に記載の軽量型衝撃ユニットと
   を含む衝撃アセンブリ。
8. 前記駆動部は、前記サポートに固定されている請求項７に記載の衝撃アセンブリ。
9. 前記駆動部は、地面に固定されている請求項７に記載の衝撃アセンブリ。
10. 各前記弾性素子は、スプリング又は弾性片である請求項７に記載の衝撃アセンブリ。
11. 前記駆動部と前記プラットフォームとが第２の夾角を定義し、前記第２の夾角が０度〜１８０度の間にある請求項７に記載の衝撃アセンブリ。
    
    
    

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