JP2013228347A - 衝撃装置及びこの衝撃装置を備える衝撃アセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃テスト結果の精確性を向上させるために、衝撃力の分散を回避できる衝撃装置、及びこの衝撃装置を備える衝撃アセンブリを提供する。
【解決手段】ケース体２２１は、開口２２１１と、開口２２１１に対向する第１の傾斜面２２１３と、開口２２１１と第１の傾斜面２２１３との間に設けられるチャンバー２２１７とを備える。衝撃ユニット２２３は、ケース体２２１のチャンバー２２１７に設けられ、往復運動を行ってプラットフォーム２１に衝撃力を提供する。支持部２２５は、プラットフォーム２１の下側に設けられ、ケース体２２１を支持する。ここで、衝撃ユニット２２３が往復運動を行うと、衝撃ユニット２２３の一部は、ケース体２２１の開口２２１１から露出し、プラットフォーム２１を直接衝撃して衝撃力を発生させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、衝撃装置及びこの衝撃装置を用いた衝撃アセンブリに関し、特に、衝撃力を衝撃プラットフォームまたは衝撃しようとする物品に直接加える衝撃装置に関する。

種々な電子製品が登場するにつれて、生産する製品仕様及び工業標準もますます厳しくなっている傾向がある。ここで、製品自身の信頼性に対するテストは、さらに電子製品の出荷前に避けられないテストフローとなっている。信頼性テストでは、電子製品の使用年限、耐えられる運送傷害等を見積もることができるだけではなく、更に、研究開発段階において製品構造における欠点を発見することができる。この中で信頼性テストによく用いられる方式は、衝撃テストである。

従来、衝撃テスト装置の本体を直接に衝撃プラットフォームの底部にロッキング固定し、そして、電子製品のようなテスト対象物を衝撃プラットフォームに固定して、関連する衝撃テストのフローを行うようにした衝撃テスト装置が用いられた場合が多い。

図１に示すように、従来の衝撃テストを行うための衝撃テスト装置１は、衝撃プラットフォーム１１と、所定の傾斜角度を有する衝撃ユニット１２とを備える。ここで、衝撃ユニット１２は、頂部支持部１２１と、ロッキング固定装置１２３と、衝撃部１２５とを備え、ロッキング固定装置１２３によって衝撃プラットフォーム１１の底部１１１に固定され、ここで、頂部支持部１２１がロッキング固定装置１２３と一体に成形され、ロッキング固定装置１２３がその上に設けられた突出部１２３１によって衝撃プラットフォーム１１における係合穴１１３と係合して、衝撃ユニット１２を衝撃プラットフォーム１１に固定するために役に立っている。そして、テスト対象物１３が衝撃プラットフォーム１１に設けられた後、衝撃部１２５は、往復式運動を行うことができ、これによって、衝撃プラットフォーム１１を駆動してテスト対象物１３に所定の方向の衝撃力を加えることができる。

上述した衝撃テスト装置１は、衝撃プラットフォーム１１にロッキング固定されているので、直接に衝撃プラットフォーム１１に接触し、衝撃プラットフォーム１１の底部１１１に衝撃力を加えるようになっている。衝撃部１２５は、電流が流れて往復式運動が発生されると、頂部支持部１２１を同期して押し付けて、衝撃プラットフォーム１１に水平面に平行な同期運動を発生させる。それと同時に、衝撃ユニット１２全体も衝撃プラットフォーム１１とは独立ではなく衝撃プラットフォーム１１の同期運動に伴って動作し、そのため、テスト結果に評価できない誤差が発生すると共に、その精確性も失われる。

以上のように、衝撃プラットフォームとは独立であり、衝撃テスト過程において衝撃プラットフォームに伴って駆動されず、そして、衝撃力チャンネルの分散を回避し、テスト結果の精確性を向上させる衝撃テスト装置をどのように提供するかは、この業界が差し迫って努力する目標となっている。

本発明は、衝撃テスト結果の精確性を向上させるために、衝撃力チャンネルの分散を回避できる衝撃装置、及びこの衝撃装置を備える衝撃アセンブリを提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明の衝撃装置は、プラットフォームに設けられて衝撃テストを行う衝撃装置であって、ケース体と、衝撃ユニットと、支持部とを備える。ケース体は、開口と、開口に対向する第１の傾斜面と、開口と第１の傾斜面との間に設けられるチャンバーとを備える。衝撃ユニットは、ケース体のチャンバーに設けられ、往復式運動を行ってプラットフォームに衝撃力を提供する。支持部は、プラットフォームの下側に設けられ、ケース体を支持する。ここで、衝撃装置が往復運動を行うと、衝撃装置の一部は、ケース体の開口から露出し、プラットフォームに直接に衝撃して、相応的に衝撃力を発生させることができる。

上述した目的、技術特徴及び長所を当業者に明らかにして実施させるために、以下、本発明の複数の好ましい実施例を、添付図面を用いて詳しく説明する。

従来の衝撃テスト装置の模式図である。 本発明に係る衝撃アセンブリの模式図である。 本発明に係る衝撃装置の模式図である。 本発明に係る衝撃装置の移動時の模式図である。 本発明に係る衝撃装置の移動時の他の模式図である。

本発明に係る衝撃アセンブリ２の模式図である図２を参照する。衝撃アセンブリ２は、プラットフォーム２１と、衝撃装置２２とを備え、プラットフォーム２１にテスト対象物３が設けられて衝撃テストを行う。本実施例において、衝撃装置２２は、ケース体２２１と、衝撃ユニット２２３と、支持部２２５とを備える。以下、各素子の技術内容及び相互の空間関係を順に説明する。

図３を同時に参照すると、ケース体２２１は、開口２２１１と、開口２２１１に対向する第１の傾斜面２２１３と、震動吸収部２２１５と、開口２２１１と第１の傾斜面２２１３との間に設けられるチャンバー２２１７と、を備える。開口２２１１は、第１の傾斜面２２１３に対向する第２の傾斜面２２１１ａを備え、第１の傾斜面２２１３と第２の傾斜面２２１１ａとの間に夾角θを有し、夾角θは０度〜９０度である。震動吸収部２２１５は、プラットフォーム２１及びケース体２２１にそれぞれ接触するようにケース体２２１の第２の傾斜面２２１１ａに設けられ、衝撃プラットフォーム２１の上下震動に伴い衝撃装置２２が連動するのを回避するためのものである。なお、震動吸収部２２１５は、初期長さｄ１を有し、好ましくはゴム製である。チャンバー２２１７は、衝撃ユニット２２３を収容している。

衝撃ユニット２２３は、ケース体２２１のチャンバー２２１７内に設けられ、実質的に衝撃ユニット２２３の軸方向に沿う運動である往復運動を行ってプラットフォーム２１に衝撃力を与える。ここで、衝撃装置２２が往復運動を行うと、部分の衝撃ユニット２２３は、ケース体２２１の開口２２１１から出て、プラットフォーム２１に直接衝撃するように衝撃力を発生することができる。

再び図２を参照すると、支持部２２５は、一端がケース体２２１に設けられ、他端がプラットフォーム２１の底部２１１に設けられている。支持部２２５は、係合装置、ねじ結合装置または他の係合、ねじ結合の機能を有する等価構造または手段によって、それぞれケース体２２１とプラットフォーム２１の底部２１１に固定されている。本実施例において、支持部２２５は、複数のねじ２２５１によってケース体２２１とプラットフォーム２１の底部２１１にロッキング固定されているが、当業者は、本発明のケース体２２１と支持部２２５とが一体に成形された実施態様も考えることができ、それによって、製品コストを節約し、構造強度を増加することができる。なお、上述した支持部２２５の可能な構造の係合によって、ケース体２２１は、それに伴ってプラットフォーム２１に対して衝撃方向の調整を行うこともできる。

本実施例において、衝撃アセンブリ２の衝撃ユニット２２３は、電子式衝撃発生器または小型モータであることが好ましい。図２及び図３に示すように、衝撃ユニット２２３（電子式衝撃発生器を例とする）は、ケース体２２１が有するチャンバー２２１７内に収容された時、微小な電流変化によってチャンバー２２１７において往復運動を行うことができ、これによって、テストに必要な程度の衝撃力を提供してケース体２２１を押し付ける。この時、震動吸収部２２１５及び支持部２２５の設置によって、衝撃装置２２は、プラットフォーム２１とは独立して動作することになり、プラットフォーム２１に衝撃ユニット２２３の衝突による水平面に平行な同期運動が発生した時、これによる何らの影響も受けない。

以下、本実施例に係る衝撃アセンブリ２の動作メカニズムをさらに説明する。

まず、図２に示すように、衝撃アセンブリ２の衝撃ユニット２２３は安定状態または電流が通過されていない状態を示し、且つこの時、衝撃ユニット２２３がチャンバー２２１7の底部２２１7ａに位置する。その後、図４に示すように、衝撃ユニット２２３に加える電流が大きくなった時に、衝撃ユニット２２３は、開口２２１１の方向（矢印Ａに示すように）に向かって移動し、プラットフォーム２１に対して直接に衝撃力を加え、プラットフォーム２１を介してその衝撃力をテスト対象物３に伝達する。

詳述すると、衝撃ユニット２２３が発生した衝撃力チャンネルを完全にプラットフォーム２１に加えるために、衝撃装置２２において、衝撃ユニット２２３だけがプラットフォーム２１の底部２１１に衝撃することに用いられる一方、支持部２２５のような他のものは衝撃装置２２のケース体２２１及び衝撃ユニット２２３を支持することだけに用いられ、震動吸収部２２１５は衝撃をプラットフォーム２１の底部２１１に加えた時の反作用力のフィードバックを隔てることに用いられる。

図５を共に参照すると、ケース体２２１が衝撃をプラットフォーム２１の底部２１１に加えると、プラットフォーム２１に上向きの変位が発生する。この時に、衝撃装置２２のケース体２２１は、震動吸収部２２１５及び支持部２２５の設置によって、プラットフォーム２１の上向きの変位に伴っては移動しない。言い換えれば、震動吸収部２２１５は、その長さが初期長さｄ１から伸展長さｄ２までに伸びるので、プラットフォーム２１の変位が衝撃装置２２に与える影響を吸収する。その後、衝撃ユニット２２３の衝撃作用の終了に伴って、衝撃ユニット２２３は、反方向（即ち、矢印方向Ａ’）に向かってチャンバー２２１７の底部２２１７ａに滑り戻る。衝撃ユニット２２３の滑りによってもケース体２２１に下向きの変位が発生するが、同様に震動吸収部２２１５の設置によって、この下向きの変位がプラットフォーム２１に影響を与えることを回避でき、震動テストの正確率を向上させる。

従って、本発明の衝撃アセンブリ２において、電流の大きさを変えることによって、正確に衝撃ユニット２２３が駆動され、チャンバー２２１７において往復運動を行わせて、プラットフォーム２１に必要な震動パラメータを提供することができ、一方、震動吸収部２２１５及び支持部２２５の設置によって、ケース体２２１と衝撃ユニット２２３との変位をプラットフォーム２１から隔てて、両者の間の相互的な影響を低下させることもできる。

以上述べたように、本発明は、衝撃装置とプラットフォームとの連動を防止して、衝撃力チャンネルが集中的にプラットフォームに加えられない状況を回避することができる衝撃アセンブリに関し、且つ、この衝撃装置は、プラットフォームによってテスト対象物に力を加える使用方式にのみ限定されることなく、衝撃装置を直接にテスト対象物に接触させて衝撃させ、テストを行うようにしてもよい。なお、衝撃アセンブリは、１つの衝撃ユニットのみ収容するように限定されることはなく、テスト対象物が衝撃装置の面積に対してこの衝撃装置より大幅に大きい時に、テスト対象物が均一的に力を受けられるようにするために、チャンバーにおいてプラットフォームに同時に衝突する複数の衝撃ユニットを備えてもよく、または複数の衝撃装置をプラットフォームの下方に設けるようにしてもよく、同様に均一に力を受ける目的を達することができる。

本発明の実施態様及び技術的特徴を、前記実施例を例として開示したが、これは決して本発明の保護範囲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。従って本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に記載した内容を基準とする。

１ 衝撃テスト装置
１１ 衝撃プラットフォーム
１１１ 底部
１１３ 係合穴
１２ 衝撃ユニット
１２１ 頂部支持部
１２３ ロッキング固定装置
１２３１ 突出部
１２５ 衝撃部
１３ テスト対象物
２ 衝撃アセンブリ
２１ プラットフォーム
２１１ 底部
２２ 衝撃装置
２２１ ケース体
２２１１ 開口
２２１１ａ 第２の傾斜面
２２１３ 第１の傾斜面
２２１５ 震動吸収部
２２１７ チャンバー
２２１７ａ 底部
２２３ 衝撃ユニット
２２５ 支持部
２２５１ ねじ
３ テスト対象物
Ａ 矢印方向
Ａ’ 矢印方向
ｄ１ 初期長さ
ｄ２ 伸展長さ

Claims (8)

1. プラットフォームに設けられて衝撃テストを行う衝撃装置であって、
   開口と、前記開口に対向する第１の傾斜面と、前記開口と前記第１の傾斜面との間に設けられるチャンバーとを備えるケース体と、
   前記ケース体の前記チャンバーに設けられ、往復運動を行って前記プラットフォームに衝撃力を提供する衝撃ユニットと、
   前記プラットフォームの下側に設けられ、前記ケース体を支持する支持部と
   を備え、
   前記衝撃ユニットが前記往復運動を行うと、前記衝撃ユニットの一部が前記ケース体の前記開口から露出し、前記プラットフォームに直接に衝撃して前記衝撃力を発生させることができる
   衝撃装置。
2. 前記開口は、第２の傾斜面を備え、かつ前記第１の傾斜面と前記第２の傾斜面との間に夾角を有し、前記夾角が０度〜９０度である請求項１に記載の衝撃装置。
3. 前記ケース体は、前記プラットフォーム及び前記ケース体にそれぞれ接触するように前記ケース体の前記第２の傾斜面に設けられる震動吸収部を更に備える請求項１に記載の衝撃装置。
4. 前記震動吸収部の材料は、ゴムである請求項３に記載の衝撃装置。
5. 前記衝撃ユニットは、小型モータまたは電子式衝撃発生器である請求項１に記載の衝撃装置。
6. 前記往復運動は、実質的に前記衝撃ユニットの軸方向に沿う運動である請求項１に記載の衝撃装置。
7. 前記支持部は、前記ケース体と一体に成形されている請求項１に記載の衝撃装置。
8. プラットフォームと、
   少なくとも開口、前記開口に対向する第１の傾斜面及び前記開口と前記第１の傾斜面との間に設けられるチャンバーを備えるケース体と、前記ケース体の前記チャンバーに設けられ、往復運動を行って前記プラットフォームに衝撃力を提供する衝撃ユニットと、前記プラットフォームの下側に設けられ、前記ケース体を支持する支持部とを備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の衝撃装置と
   を含み、
   前記衝撃ユニットが前記往復運動を行うと、前記衝撃ユニットの一部が前記ケース体の前記開口から露出し、前記プラットフォームに直接に衝撃して前記衝撃力を発生させることができる
   衝撃アセンブリ。

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