JP2020112532A - バウンス試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃力を微調整できるバウンス試験装置を提供する。【解決手段】プラットフォーム１００は、試験対象物を支持する面１１０を有する。サポートアセンブリ２００は、プラットフォーム１００を垂直方向Ｄに沿って往復運動させるようにプラットフォーム１００の下に配置され、往復運動構造２１０および圧力調節構成要素２２０を含む。往復運動構造２１０は、プラットフォーム１００を第１の位置および第２の位置の間で移動させるように構成される。圧力調節構成要素２２０は、往復運動構造２１０に隣接して配置され、シリンダまたはエアバッグを介した間接接触手段でプラットフォーム１００に陽圧または陰圧（真空）を加える。【選択図】図２

Description

［関連出願への相互参照］
本出願は、２０１９年１月９日に出願された中国特許出願第２０１９１００１９６３３．Ｘ号に対して優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。

［技術分野］
本発明は、試験装置に関し、より具体的には、試験のために試験対象物に対する反復した衝撃を発生するバウンス試験装置に関する。

科学技術の進歩により、さまざまな電子製品が登場し、製品の内部の部品の構造は、ますます精細になっている。従って、これらが組み立てられた構造は、ダメージを防ぐためにある程度の強度を有する必要がある。製品が輸送中にダメージを受けないようにすることを保証するため、または、これらのユーザが製品を使用する間、製品に十分な耐久性を有することを保証するために、製品は、工場を離れる前に、さまざまな試験を受ける必要がある。バウンス試験装置は、製造者が初期の開発段階で製品の構造上の欠点を把握できるように、その輸送または使用の間に製品が遭遇する衝撃環境をシミュレートし、それにより、製品の累積ダメージおよび特定の機能の劣化を試験する装置である。

現在、用いられるバウンス試験装置は、カンチレバータイプのバウンス試験装置であり、その試験対象物を支えるプラットフォームの重力は、カンチレバーを回転中心に対して撓ませる。従って、バウンス試験装置は、その動作中に動けなくなる可能性がある。さらに、バウンス試験装置において運動の範囲を制御する調整構成要素は、部品の仕様の制限に起因して、随意に特定の領域においてのみに配置され得る。従って、装置の高速な動作は言うまでもなく、より細かい調整すら達成され得ない。

従って、この技術分野において、前述の欠点を改善するバウンス試験装置を提供する至急の必要性がある。

本発明の１つの目的は、ユーザが、より便利で単純化された手順で衝撃力を調整できるようにしたバウンス試験装置を提供することである。

本発明の他の１つの目的は、ローラ、調整構成要素および圧力調節構成要素を制御することにより、衝撃力への微調整を行い得るバウンス試験装置を提供することである。

上述の目的を達成するために、本発明のバウンス試験装置は、プラットフォームおよびサポートアセンブリを備える。プラットフォームは試験対象物を支持する面を有し、サポートアセンブリは、プラットフォームの下に配置され、プラットフォームを垂直方向に沿って往復運動させる。サポートアセンブリは、往復運動構造および圧力調節構成要素を含み、往復運動構造は、プラットフォームを第１の位置および第２の位置の間で移動させるように構成され、圧力調節構成要素は、往復運動構造に隣接して配置され、プラットフォームに間接接触手段で圧力を加える。

上述の目的を達成するために、本発明のバウンス試験装置に含まれる往復運動構造は、カムを備え、カムは、ローラの下のプラットフォームのローラと接触して支持し、第１の位置および第２の位置の間のプラットフォームの運動を駆動するように回転軸に沿って回転するとき、ローラを駆動して垂直方向に運動させるように構成される。

上述の目的を達成するために、本発明のバウンス試験装置に含まれるプラットフォームは、圧接領域を有し、圧力調節構成要素は、圧接領域への陽圧または陰圧を、圧接領域の上または下に間接接触手段で加える。

上述の目的を達成するために、本発明のバウンス試験装置に含まれる圧力調節構成要素は、空気式調節構成要素または油圧式調節構成要素である。

上述の目的を達成するために、本発明のバウンス試験装置に含まれるプラットフォームは、調整構成要素をさらに備え、ローラは、プラットフォームの垂直方向に沿った微調整がなされ得るように、調整構成要素に調整可能に配置される。

上述の目的を達成するために、本発明のバウンス試験装置に含まれるサポートアセンブリの往復運動構造は、ロッドをさらに備え、ロッドは、回転軸を画定するように構成され、少なくとも１つのモータにより駆動される。

上述の目的を達成するために、本発明のバウンス試験装置に含まれる往復運動構造のカムおよび少なくとも１つのモータが、プラットフォームの両側にそれぞれ配置されるとき、ロッドは、プラットフォームの下に位置する帯状の通路を通過するように構成される。

上述の目的を達成するために、本発明のバウンス試験装置の緩衝構造は、緩衝材をさらに有し、緩衝構造は、サポートアセンブリの下に配置される。

上述の目的を達成するために、本発明のバウンス試験装置に含まれる緩衝構造は、調整可能要素をさらに備え、調整可能要素は、緩衝材により提供される緩衝力を制御するように、緩衝材の周囲を囲むことにより、外部に露出させられる緩衝材の高さを調整する。

本発明のために実施される詳細な技術および好ましい実施形態は、添付の図面を伴う以下の段落において、当業者が、特許請求の範囲に記載された発明の特徴を十分に理解できるように説明される。

本発明の好適な実施形態にかかる操作機械と組み合わせて用いられるバウンス試験装置の概略的な斜視図である。 図１のバウンス試験装置の概略的な斜視図である。 図１のバウンス試験装置の第１の位置および第２の位置の間を部分的に拡大した概略的な斜視図である。 図１のバウンス試験装置を第１の位置において部分的に拡大した概略的な斜視図である。 図１のバウンス試験装置を第２の位置において部分的に拡大した概略的な斜視図である。 図１のバウンス試験装置の一部の構成要素を部分的に拡大した概略的な斜視図である。 図１のバウンス試験装置の一部の構成要素を部分的に拡大した概略的な斜視図である。 図１のバウンス試験装置の一部の構成要素を部分的に拡大した概略的な斜視図である。 図１のバウンス試験装置の一部の構成要素を部分的に拡大した概略的な斜視図である。

図１，図２は、本発明の好ましい実施形態にかかるバウンス試験装置１０の概略的な斜視図である。バウンス試験装置１０は、有線または無線でバウンス試験装置１０への遠隔制御を行う操作機械５０と外部接続されてよい。操作機械５０は、ユーザが圧力を便利に見ることができ、適切に圧力を微調整することができるように、バウンス試験装置１０により試験対象物に提供された圧力データを表示してよい。

バウンス試験装置１０は、プラットフォーム１００とサポートアセンブリ２００とを備えてよく、以下のように、これらの構成要素の技術内容が順次、説明されるであろう。

図２に示されるように、プラットフォーム１００は、面１１０を有し、試験対象物（不図示）は、面１１０上に配置され、支持される。サポートアセンブリ２００は、プラットフォーム１００の下に配置され、プラットフォーム１００に、垂直方向Ｄ（つまり、Ｙ方向）に沿った往復運動を行わせる。

さらに言うと、サポートアセンブリ２００は、往復運動構造２１０および圧力調節構成要素２２０を含む。往復運動構造２１０は、プラットフォーム１００を、第１の位置（図４Ａに示されるように、最大高さＨ_ｍａｘを有する最高点）および第２の位置（図４Ｂに示されるように、最小高さＨ_ｍｉｎを有する最低点）の間で移動させるように構成される（図３のプラットフォーム１００は、第１の位置および第２の位置の間の高さＨを示す）。圧力調節構成要素２２０は、往復運動構造２１０に隣接して配置され、プラットフォーム１００に対して間接接触手段で圧力を加える。

図３への参照を続けると、往復運動構造２１０は、カム２１２（つまり駆動部材）を備え、カム２１２は、ローラ１２０（つまり被駆動部材）の下で、プラットフォーム１００のローラ１２０に接触し、ローラ１２０を支持する。このように、ローラ１２０の下に配置されたカム２１２が回転軸２１４に沿って回転するとき、カム２１２の上に支持されたローラ１２０は、ローラ１２０が、垂直方向Ｄに運動するように、カム２１２の輪郭に沿って駆動されるように構成され、それにより、プラットフォーム１００の運動を第１の位置および第２の位置の間で駆動する。

ローラ１２０は、垂直方向Ｄのみに沿って運動するように配置される。バウンス試験装置１０が作動するとき、カム２１２に当接するローラ１２０が、カム２１２の輪郭に沿って上に押されたり、瞬時に下に落ちたりするように、カム２１２は反時計回りに回転する。

詳細には、図４Ａに示されるように、カム２１２は、突出上端２１２ａおよび凹部２１２ｂを備え、凹部２１２ｂは、突出上端２１２ａに隣接して配置される。カム２１２が反時計方向に回転させられるとき、ローラ１２０は、最初に突出上端２１２ａに接触し、そして、突出上端２１２ａから凹部２１２ｂのなかに落ちる。ローラ１２０は、プラットフォーム１００の一部であり、プラットフォーム１００に固定されるので、ローラ１２０の垂直方向Ｄに沿った上下運動は、それに応じてプラットフォーム１００の運動を駆動するであろう。つまり、ローラ１２０がカム２１２の突出上端２１２ａに運動させられるようにカム２１２が回転するとき、ローラ１２０は、それが運動させられ得る最高点に位置させられ、従って、プラットフォーム１００は、駆動されて最大高さＨ_ｍａｘだけ上昇し、第１の位置に到達する。

その後、図４Ｂに示されるように、ローラ１２０が、突出上端２１２ａから解放され、瞬時に凹部２１２ｂに落ちるように、カム２１２が回転し続けるとき、それに応じて、プラットフォーム１００は、第１の位置から第２の位置に、瞬時に降下し（つまり、最小高さＨ_ｍｉｎまで降下し）、それにより、試験対象物への衝撃を発生する。なお、最小高さＨ_ｍｉｎは、図面に描かれている距離に限定されず、ユーザの調整に応じて０ｍｍ以上の距離を含み得ることが留意されるであろう。

カム２１２を回転させる上記動作を反復することにより、ローラ１２０は、特定の期間のなかでカム２１２の突出上端２１２ａから凹部２１２ｂへと瞬時に落下できる。従って、プラットフォーム１００は、特定の期間のなかで第１の位置から第２の位置へ瞬時に降下するように駆動され（つまり、最大高さＨ_ｍａｘから最小高さＨ_ｍｉｎまで落下し）、それにより、試験対象物への反復する衝撃を発生し、試験対象物のバウンス試験を達成する。

言い換えると、カム２１２の回転が適切に制御されている場合、本発明のバウンス試験装置により試験対象物へのバウンス試験を実行する動作周波数、または、本発明のバウンス試験装置により試験対象物に衝撃が与えられる期間は、適切に制御され得る。

図５を参照すると、プラットフォーム１００は、調整構成要素１４０をさらに備え、ローラ１２０は、調整構成要素１４０に、調整可能に配置される。ローラ１２０の位置の垂直方向Ｄにおける調整構成要素１４０を介した微調整をすることは、プラットフォーム１００への垂直方向Ｄにおける微調整をすることである。図５に示される実施形態において、調整構成要素１４０は、ネジ１４２を備えてよく、ネジ１４２を時計方向または反時計方向に回転させることにより、ローラ１２０は、垂直方向Ｄに沿って上昇または下降できる。さらに、異なる直径（例えば、５ｍｍの間隔で区別される５ｃｍ、５．５ｃｍ、６ｃｍなど）のローラ１２０は、プラットフォーム１００のリフト範囲（つまり、第１の位置および第２の位置の間のプラットフォーム１００の運動距離を短くするかまたは長くすること。言い換えると、最大高さＨ_ｍａｘおよび最小高さＨ_ｍｉｎの間の差を減少または増加させること）を変更するために交換され得て、それにより、プラットフォーム１００に加えられる圧力を調整する効果を達成する。

本発明において、プラットフォーム１００は圧接領域１３０をさらに有する。図６に示されるように、プラットフォーム１００の下の両側に配置される圧接領域１３０は、圧力調節構成要素２２０が圧接領域１３０の上または下に陽圧または陰圧（真空）を、圧接領域１３０にシリンダまたはエアバッグを介した間接接触手段で加え得るように、サポート１６０を介してプラットフォーム１００と接続され、圧力調節構成要素２２０は、空気式調節構成要素または油圧式調節構成要素であってよい。

詳細には、図６，図７に示される実施形態において、圧力調節構成要素２２０は空気式調節構成要素であり、圧力調節構成要素２２０は、２つのエアバッグ２２２、および、空気を供給するパイプラインなどといった要素（不図示）を有する。圧接領域１３０は、２つのエアバッグ２２２と接する部分を指し、エアバッグ２２２は、圧接領域１３０の上に配置される。

バウンス試験装置１０の動作の間、陽圧を形成するためにエアバッグ２２２のなかに空気をポンプで送り、または、陰圧を形成するためにエアバッグ２２２から空気をポンプで送ることにより、陽圧または陰圧が、圧接領域１３０に間接的に提供され得る。言い換えると、圧力調節構成要素２２０の配置を介して、バウンス試験の間、下への圧力（圧力調節構成要素２２０が陽圧を供給するとき）、または、上への圧力（圧力調節構成要素２２０が陰圧を供給するとき）が、プラットフォーム１００に追加的に供給され得る。このように、重力ポテンシャルエネルギーの原理に従い、カムに起因する落下高が機械的な方法でしか調整され得ない既存の慣例とは異なり、本発明は、シリンダまたはエアバッグを用いることにより増減され得る弾性ポテンシャルエネルギーをさらに加え、それにより、動作精度を向上させ、バウンス試験の間の操作性をさらに改善する。従って、本発明のバウンス試験装置１０は、既存のハードウェアの部品の仕様により制限されず、プラットフォーム１００に加えられる圧力のより細かい調整がなされ得る。さらに、図１に示されるように、圧力値データはまた、操作機械５０との接続を介して受信され得て、それにより、プラットフォーム１００に加えられる圧力の自動的な監視および調整の効果を達成し、安定した試験環境を提供する。

図６に示される実施形態において、圧力調節構成要素２２０のエアバッグ２２２は、エアバッグ２２２の材料または重量が圧力調整の精度に影響を与えないように、圧力を加えるために圧接領域１３０の上に配置されるが、これに限定されないことが理解されよう。言い換えると、他の実施形態において、圧力調節構成要素２２０のエアバッグ２２２は、圧接領域１３０の下に、圧力を加えるために配置されてよく、圧力への微調整の効果もまた達成され得る。

図７を参照すると、往復運動構造２１０は、ロッド２１６をさらに備え、ロッド２１６は、カム２１２の回転軸２１４を画定するように構成され、少なくとも１つのモータ３００により駆動される。提供されるモータ３００の数は、提供される電力により決められ、試験対象物は、重ければ重いほど、より大きな電力を必要とする。

ユーザの操作に応じて、または、装置の外観を考慮して、カム２１２およびモータ３００は、プラットフォーム１００の同じ側または反対側に随意に配置されてよい。カム２１２およびモータ３００がプラットフォーム１００の両側に配置されるとき、モータ３００がカム２１２を駆動して、プラットフォーム１００が円滑に往復運動を行い得るように、ロッド２１６は、プラットフォーム１００の下に位置する帯状の通路１５０を通過するように構成される。

図８を参照すると、本発明のバウンス試験装置１０は、緩衝材４１０を有する緩衝構造４００をさらに備える。緩衝構造４００は、サポートアセンブリ２００の下に配置され、調整可能要素４２０を有し、調整可能要素４２０は、緩衝材４１０の周囲を囲む。外部に露出させられた緩衝材４１０の高さは、緩衝材４１０により提供される緩衝力を制御するように、調整可能要素４２０の回転により調整され得て、それにより、異なる緩衝力をシミュレートする。より具体的には、緩衝材４１０はゴムであってよく、ゴムの周囲を囲む調整可能要素４２０は、外部に露出させられたゴムの高さを調整するためにユーザによって操作され（例えば、上昇するように回転させられ、または、下降するように回転させられ）てよい。外部に露出させられたゴムの高さが大きいとき、ゴムはより柔らかく、それはバウンス試験の間、より大きな緩衝効果を提供し得て、外部に露出させられたゴムの高さが小さいとき、ゴムはより硬く、バウンス試験の間、より小さな緩衝効果を提供し得る。

また、本発明のバウンス試験装置１０において、外部に露出させられたゴムの高さがより大きいとき、最大高さＨ_ｍａｘおよび最小高さＨ_ｍｉｎの間の高さの差は、ゴムにより提供されるサポートに起因して変化させられるであろう。このように、ローラ１２０が凹部２１２ｂ（不図示）と接触する前に、突出上端２１２ａから解放されたローラ１２０は、ゴムにより提供されるサポートに起因する落下を止めるかもしれず、それにより、高低差を調整する他の効果が達成される。

上記説明により、本発明のバウンス試験装置は、調整構成要素１４０を使用することにより、または、異なる直径のローラ１２０を交換することにより、垂直方向Ｄにおけるプラットフォーム１００の初期位置を調整し得て、それにより、衝撃の下での垂直方向Ｄへのプラットフォーム１００の運動範囲を制御する。さらに、圧力調節構成要素２２０の配置を介して、本発明のバウンス試験装置は、衝撃を加えるプロセスの間、陽圧または陰圧を、圧接領域１３０にエアバッグ２２２を介して間接的に加え得る。従って、カムを交換することによってのみ落下高さが調整され得る従来のバウンス試験装置と比較して、本発明のバウンス試験装置は、プラットフォーム１００に加えられる圧力をより細かく調整し得る。さらに、緩衝構造４００は、外部に露出させられた緩衝材４１０の高さを調整することにより、異なる緩衝力をシミュレートする。このように、ユーザは、プラットフォーム１００により試験対象物に加えられる圧力をより便利で迅速かつ細かい方法で調整し得て、それと同時に、開発段階の間、製造者が製品の構造を変更することを便利にするように、製品が輸送中または使用中に受けるかもしれない衝撃が、安定してシミュレートされ得る。

上記開示は、詳細な技術内容およびその発明的特徴に関する。当業者は、その特徴から逸脱することなく、記載されたような本発明の開示および提案に基づいて、様々な修正および置換えを進められるであろう。それにもかかわらず、そのような修正および置換えは、上記説明において完全には開示されていないが、それらは添付の特許請求の範囲において実質的にカバーされる。

（付記）
（付記１）
試験対象物を支持する面を有するプラットフォームと、
前記プラットフォームの下に配置され、前記プラットフォームを垂直方向に沿って往復運動させるサポートアセンブリと、
を備え、
前記サポートアセンブリは、往復運動構造および圧力調節構成要素を含み、前記往復運動構造は、前記プラットフォームを、第１の位置および第２の位置の間で運動させるように構成され、前記圧力調節構成要素は、前記往復運動構造に隣接して配置され、前記プラットフォームに間接接触手段で圧力を加える、
バウンス試験装置。

（付記２）
前記往復運動構造は、カムを備え、前記カムは、前記プラットフォームのローラと前記ローラの下で接触して支持し、前記第１の位置および第２の位置の間の前記プラットフォームの運動を駆動するように回転軸に沿って回転するとき、前記ローラを駆動して前記垂直方向に運動させるように構成される、
付記１に記載のバウンス試験装置。

（付記３）
前記プラットフォームは、圧接領域を有し、前記圧力調節構成要素は、前記圧接領域への陽圧または陰圧を、前記圧接領域の上に前記間接接触手段で加える、
付記１又は２に記載のバウンス試験装置。

（付記４）
前記プラットフォームは、圧接領域を有し、前記圧力調節構成要素は、前記圧接領域への陽圧または陰圧を、前記圧接領域の下に前記間接接触手段で加える、
付記１又は２に記載のバウンス試験装置。

（付記５）
前記圧力調節構成要素は、空気式調節構成要素または油圧式調節構成要素である、
付記１〜４のいずれか１つに記載のバウンス試験装置。

（付記６）
前記プラットフォームは、調整構成要素をさらに備え、前記ローラは、前記プラットフォームの前記垂直方向に沿った微調整がなされ得るように、前記調整構成要素に調整可能に配置される、
付記２に記載のバウンス試験装置。

（付記７）
前記往復運動構造は、ロッドをさらに備え、
前記ロッドは前記回転軸を画定するように構成され、少なくとも１つのモータにより駆動される、
付記２に記載のバウンス試験装置。

（付記８）
前記カムおよび前記少なくとも１つのモータが、前記プラットフォームの両側に配置されるとき、前記ロッドは、前記プラットフォームの下に位置する帯状の通路を通過するように構成される、
付記７に記載のバウンス試験装置。

（付記９）
緩衝材を有する緩衝構造をさらに備え、前記緩衝構造は、前記サポートアセンブリの下に配置される、
付記１から８のいずれか１つに記載のバウンス試験装置。

（付記１０）
前記緩衝構造は、調整可能要素をさらに備え、前記調整可能要素は、前記緩衝材により提供される緩衝力を制御するように、前記緩衝材の周囲を囲むことにより、外部に露出させられる前記緩衝材の高さを調整する、
付記９に記載のバウンス試験装置。

Claims (10)

1. 試験対象物を支持する面を有するプラットフォームと、
   前記プラットフォームの下に配置され、前記プラットフォームを垂直方向に沿って往復運動させるサポートアセンブリと、
   を備え、
   前記サポートアセンブリは、往復運動構造および圧力調節構成要素を含み、前記往復運動構造は、前記プラットフォームを、第１の位置および第２の位置の間で運動させるように構成され、前記圧力調節構成要素は、前記往復運動構造に隣接して配置され、前記プラットフォームに間接接触手段で圧力を加える、
   バウンス試験装置。
2. 前記往復運動構造は、カムを備え、前記カムは、前記プラットフォームのローラと前記ローラの下で接触して支持し、前記第１の位置および第２の位置の間の前記プラットフォームの運動を駆動するように回転軸に沿って回転するとき、前記ローラを駆動して前記垂直方向に運動させるように構成される、
   請求項１に記載のバウンス試験装置。
3. 前記プラットフォームは、圧接領域を有し、前記圧力調節構成要素は、前記圧接領域への陽圧または陰圧を、前記圧接領域の上に前記間接接触手段で加える、
   請求項１又は２に記載のバウンス試験装置。
4. 前記プラットフォームは、圧接領域を有し、前記圧力調節構成要素は、前記圧接領域への陽圧または陰圧を、前記圧接領域の下に前記間接接触手段で加える、
   請求項１又は２に記載のバウンス試験装置。
5. 前記圧力調節構成要素は、空気式調節構成要素または油圧式調節構成要素である、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のバウンス試験装置。
6. 前記プラットフォームは、調整構成要素をさらに備え、前記ローラは、前記プラットフォームの前記垂直方向に沿った微調整がなされ得るように、前記調整構成要素に調整可能に配置される、
   請求項２に記載のバウンス試験装置。
7. 前記往復運動構造は、ロッドをさらに備え、
   前記ロッドは前記回転軸を画定するように構成され、少なくとも１つのモータにより駆動される、
   請求項２に記載のバウンス試験装置。
8. 前記カムおよび前記少なくとも１つのモータが、前記プラットフォームの両側に配置されるとき、前記ロッドは、前記プラットフォームの下に位置する帯状の通路を通過するように構成される、
   請求項７に記載のバウンス試験装置。
9. 緩衝材を有する緩衝構造をさらに備え、前記緩衝構造は、前記サポートアセンブリの下に配置される、
   請求項１〜８のいずれか１項に記載のバウンス試験装置。
10. 前記緩衝構造は、調整可能要素をさらに備え、前記調整可能要素は、前記緩衝材により提供される緩衝力を制御するように、前記緩衝材の周囲を囲むことにより、外部に露出させられる前記緩衝材の高さを調整する、
    請求項９に記載のバウンス試験装置。