JP4434475B2 - Drop impact test equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被験体を所定高さから落下して衝突体に衝突させ、その落下衝撃による被験体の破壊程度を観察する落下衝撃試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば、新型の携帯電話を開発した場合は、この新型携帯電話である被験体を所定高さから落下して衝突体に衝突させ、その落下衝撃による破壊程度を観察する、いわゆる落下強度の評価をなしている。
【0003】
この種の落下衝撃試験は、はじめ、作業者が手に被験体を持ち、所定高さから被験体を自由落下させていた。この試験を繰り返し行うと、作業者の労力負担となって作業性が悪いばかりでなく、被験体が衝突対象に衝突する際の姿勢が一定せず、その都度、落下強度の評価が異なって信頼性が悪い。
【0004】
そこで、落下した被験体が衝突対象に衝突する際の姿勢を、常に一定に保持するようにした落下衝撃試験装置の開発がなされている。
たとえば、図10(a)に示すように、基板50上に衝突体51が載置され、この衝突体51を囲む位置に複数本の支柱からなるガイド体52が立設される。このガイド体52に亘って保持板53が昇降自在に掛合され、この保持板53上に被験体Sがバンドなどの締結具54によって取付け固定される。
【0005】
この状態で保持板53を所定位置から落下させれば、図10(b)に示すように、被験体Sは保持板53ごと衝突体51に衝突する。したがって、被験体Sの姿勢が全く変わることなく、常に同一姿勢で落下衝撃を受けることとなる。
【0006】
別の手段として、本出願人が特願平9−318158号で出願した落下衝撃試験装置がある。図11(a)に、装置一部である保持機構60を示している。この保持機構60は、左右の突出部材61に2本づつの係止爪62を備え、各係止爪62の端部は、たとえばトグルばねなどの弾性部材63を介して回動自在に支持される。
【0007】
図11(b)に示すように、左右の係止爪62で被験体Sの両側面を係止し、この状態で保持機構60が落下する。図11(c)に示すように、被験体Sが図示しない衝突体に衝突するときの衝撃で各係止爪62が回動し、被験体Sは解放される。したがって、この衝突時において、被験体ははじめの保持姿勢を保持している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前者の落下衝撃試験装置おいて、直接衝突体51に衝突するのは保持板53であって、被験体Sは保持板53を介して間接的に落下衝撃を受ける。したがって、被験体Sを直接衝突体51に衝突させ落下衝撃を受けさせるのとは異なる結果となり、被験体Sの筐体の落下衝撃特性を調べることはできない。
【0009】
後者の落下衝撃試験装置では、1Kg以上の重量物を試験する場合に、被験体Sに対する保持力の設定が難しい。すなわち、対向する係止爪62先端の相互間隔の調整によって、被験体Sに対する保持力が強弱する。
【0010】
強過ぎると、衝突時に係止爪62が被験体Sを解放するタイミングがずれて保持機構60の落下慣性力が被験体Sに加わり、被験体Sに過剰な衝撃力を与えてしまう。弱過ぎると、被験体Sを確実に保持できず、落下中に被験体Sの保持姿勢が変わって衝突部位が異なり、衝突の再現性が低下する。
【0011】
さらに両者の装置に共通した欠点として、被験体Sとともに保持板53(保持機構60)を落下させたあと再度の試験をなすために、作業者が落下した保持板53(保持機構60)と被験体Sを所定高さ位置まで引き上げなければならない。試験回数が数千回にも及ぶ場合には、作業者の負担が極めて大きくなる。
【0012】
本発明は上述の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、被験体の筐体が同一姿勢で落下衝撃を受けるよう、衝突の再現性が高い試験を効率よく行えるとともに、安全性を確保した落下衝撃試験装置を提供しようとするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を満足するため本発明は、被験体を拘束保持する保持手段と、この保持手段と接離可能に設けられ保持手段を所定の高さに持ち上げ、かつその位置から落下させる昇降手段と、落下した上記被験体が衝突する衝突体と、この衝突体近傍に配置され、被験体が衝突体に衝突する直前に上記保持手段に掛合して、被験体に対する拘束を解除させるための拘束解除手段を具備し、上記保持手段は、上記昇降手段に掛合して昇降ガイドされる保持板と、この保持板にそれぞれの一端部が回動自在に支持される左右一対のアームと、このアーム対の他端部に設けられる緩衝部材と、上記アーム対間に掛け渡され緩衝部材を互いに近接する方向に弾性的に引張り付勢して被験体の両側面を拘束保持させる弾性部材とを具備し、上記拘束解除手段は、上記アームに設けられる受けピンと、上記保持手段が落下し被験体が衝突体に衝突する直前で受けピンと掛合し弾性部材の弾性力に抗してアーム対相互を離間させるためのカム体とを具備したことを特徴とする。
【0018】
このような課題を解決する手段を採用することにより、被験体の筐体が同一姿勢で衝突対象に衝突して落下衝撃を受けることになり、再現性の高い試験を効率よく行えるとともに、安全性を確保できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図1(a)は落下衝撃試験装置の正面図であり、図1(b)は同装置の側面図である。
【0020】
図中1は、所定高さの台板からなり、平面視でほぼコ字状に形成される基台である。この基台1の平面中央部上に、支柱からなるガイド体2が立設される。このガイド体2の背面側で所定高さには水平方向に複数のハンドル3が設けられ、かつ基台1の背面側には自在車4が設けられている。いずれかのハンドル3を持ちガイド体2を斜めにして自在車4を床面に接触させることで、手押し車のように移動できる。
【0021】
上記ガイド体2に昇降板5が昇降自在に取付けられ、この昇降板5に上記基台1上とガイド体2に設けられる昇降駆動機構6が連結され、昇降板5を昇降駆動するようになっている。
【0022】
上記昇降駆動機構6は、基台1上でガイド体2の近傍に配置される第1の駆動モータ7を備えていて、この第1の駆動モータの回転軸には図示しない駆動スプロケットが嵌着される。また、上記ガイド体2上端部側面には図示しない従動スプロケットが取付けられ、これら駆動スプロケットと従動スプロケットに亘って、簡略化して示すチェーン8が掛け渡されてなる。
【0023】
上記チェーン8の中途部に連結具9を介して上記昇降板5が連結されていて、第1の駆動モータ7を駆動することによりチェーン8が走行し、この走行にともなって昇降板5はガイド体2に沿い昇降変位することとなる。
【0024】
上記昇降板5には掛脱機構10が取付けられている。この掛脱機構10は、回転軸にウォーム(不図示)が取付けられる第2の駆動モータ11と、この第2の駆動モータ11のウォームに噛合するウォームギヤ(不図示)が一端部に設けられ、回動変位される作動レバー12とを備えている。
【0025】
上記作動レバー12の一端部は支軸を介して昇降板5に回動自在に取付けられ、他端部は鍵状に形成され、かつ昇降板5の下端縁から下方に突出している。この作動レバー12は、後述する保持機構(保持手段)15と掛脱自在に掛合するようになっている。
【0026】
上記ガイド体2と、このガイド体に沿って昇降自在な昇降板5と、この昇降板を昇降駆動する昇降駆動機構6と、上記昇降板5に設けられ保持機構15を掛脱する掛脱機構10とで、昇降機構(昇降手段)13が構成される。
【0027】
上記保持機構15は、ガイド体2に掛合して昇降ガイドされる保持板16を備えている。この保持板16の上端部には掛合ピン17が設けられて、上記掛脱機構10の作動レバー12が掛脱するようになっている。
【0028】
図1(a)に示すように、作動レバー12が掛合ピン17に掛合していれば昇降板5と保持板16は互いに密接し一体化してガイド体2に沿って昇降自在である。また、第2の駆動モータ11を駆動しウォームとウォームギヤを介して作動レバー12を図に二点鎖線で示すように回動変位させれば、作動レバー12が掛合ピン17から外れて昇降板5と保持板16は完全に分離される。
【0029】
上記保持板16には、略くの字状に形成される一対のアーム18の上端部が、互いに近接した位置に回動自在に支持されている。これらアーム18の保持板16枢支部には歯車(不図示)が取付けられていて、互いに噛合状態にある。
【0030】
したがって、一方のアーム18をいずれか一方向に適宜角度だけ回動付勢すれば、歯車相互が同角度だけ噛合回転して、他方のアーム18は相対する方向に同角度だけ回動する。
【0031】
アーム対18の他端部には、ウレタン材などからなる緩衝部材19が取付けられる。また、アーム対18間に弾性部材である引張りばね20が掛け渡されていて、各アームの他端部を互いに近接する方向に弾性的に引張っている。
【0032】
作業者が引張ばね20の弾性力に抗して一方のアーム18を回動付勢すると、緩衝部材19相互の間隔が拡大する。これら緩衝部材19相互間に被験体Sを介在させたあと、アーム18に対する回動力を解除すれば、緩衝部材19が被験体Sに接触し、かつ被験体を両側面から拘束保持することになる。
【0033】
たとえ被験体Sの幅寸法にばらつきがあっても、あるいは被験体Sと緩衝部材19との当接面がずれていても、これら緩衝部材19は変形を吸収して何ら支障なく確実に被験体Sを拘束保持できる。
【0034】
また、各アーム18の裏面側で互いに同一部位には受けピン21が突設され、かつ上記基台1上の所定部位には左右一対の板カム(カム体)22が設けられ、これらで拘束解除機構(拘束解除手段)23が構成される。
【0035】
上記板カム22は、正面視で、基端部が所定の幅寸法あり、上端部において内側面が最も高く、外側面に向かって斜めに傾斜した尖鋭状に形成されている。この板カム22は、上記保持板16が下降した状態でアーム18に設けられる受けピン21が板カム22の上端傾斜面に当接する位置に配置される。
【0036】
上記ガイド体2には、所定高さ位置である作業者が椅子に着座して目の高さとほぼ等しい位置(地上110〜130cm)に合わせて設置台25が取付けられる。この設置台25は、適宜な回動機構を介してガイド体2に取付けられていて、正面位置から保持板等の落下を阻害しない位置へ自由に変位できるようになっている。
【0037】
平面コ字状の基台1空間部に、衝突体26と、衝撃吸収ダンパ(衝撃吸収手段)27とが前後に並んで配置される。上記衝突体26は、落下衝撃試験時に上記保持機構15に保持される被験体Sが衝突する位置に配置されていて、たとえばコンクリート板からなる。上記衝撃吸収ダンパ27は、上記保持板16が衝突する位置に配置されていて、たとえば油圧シリンダからなる。
【0038】
上記昇降機構13を構成する第1の駆動モータ7と第2の駆動モータ11は、制御装置(制御手段)30と電気的に接続されていて、操作指示にもとづいて全て自動的に駆動制御されるようになっている。
【0039】
以上説明した保持機構15を備えた昇降機構13と、衝突体26および拘束解除機構23の全てはカバー体40で囲まれていて、安全性が確保されている。このカバー体40の正面上下部には開口部41,42が設けられている。さらに安全性を確保するため、これら開口部41,42には必要に応じて開閉できる扉体を備えることが望ましい。
【0040】
上部側の開口部41は、上記設置台25の取付け位置にほぼ対向して設けられ、下部側の開口部42は、落下衝撃試験を終えた被験体Sを拾い出す最適位置に設けられる。さらに、上下開口部41,42のそれぞれ左右両側に、開口部を検知範囲とするエリアセンサー(検知手段)43が取付けられる。
【0041】
これらエリアセンサー43は上記制御装置30と電気的に接続されていて、それぞれの開口部41,42から内部に手やその他の物体を挿入すると、エリアセンサー43が検知して検知信号を制御装置30に送るようになっている。
【0042】
このエリアセンサー43から検知信号を制御装置30へ送るタイミングが、上記第2の駆動モータ11が駆動して作動レバー12が掛合ピン17から離間するとき、すなわち昇降板5から保持板16を切り離すとき以外であれば、昇降駆動機構6および掛脱機構10の動作を停止する制御信号が出される。
【0043】
図5は、上記制御装置30を収容する操作盤を示している。ここには、以下に述べるスイッチ類とカウンター類を備えている。
スイッチ類として最左端から右方向に亘って、電源スイッチ31と、運転ボタン32aと、停止ボタン32bと、原点復帰ボタン33が設けられる。さらに、自動/手動選択ボタン34と、保持機構解放ボタン35aと、昇降板上昇ボタン35bと、昇降板下降ボタン35cおよび終了ボタン36が設けられる。
カウンター類として、カウンター表示部37が中央部に設けられ、この左側部位にはエラー番号表示部38が設けられる。
【0044】
保守調整時などは、自動/手動選択ボタン34を手動に選択してから、保持機構解放ボタン35a、昇降板上昇ボタン35bおよび昇降板下降ボタン35cを操作する。
【0045】
通常の運転操作では、自動/手動選択ボタン34を自動に切換えてから、運転ボタン32a、停止ボタン32bおよび原点復帰ボタン33を使い分けることとなる。
【0046】
このようにして構成される落下衝撃試験装置であって、図2(a)から(d)に示すような、被験体Sの取付けから落下衝撃を受けさせるまでの動作となる。以下、順に説明する。
【0047】
図2(a)に示すように、被験体Sを設置台25上に載せるとともに、保持機構15で被験体Sを拘束保持する。この作業を、図1で説明したカバー体40の上部側開口部41を介して行うが、作業者が椅子に着座した状態で、しかも、開口部41が目の高さ位置に開口しているので、作業し易く労力負担が少なくてすむ。
【0048】
具体的には、保持板16に設けられる一方のアーム18を引張りばね20の弾性力に抗して他方のアーム18とともに押し広げて保持し、これらアーム18の緩衝部材19間に被験体Sを介在させ、かつ被験体Sを設置台25上に載せてアーム18から手を離す。
【0049】
アーム対18に掛け渡される引張りばね20の弾性復帰力が作用して、図4(a)にも示すように、各緩衝部材19は被験体Sを両側面から拘束保持する。設置台25上に被験体Sを載せて作業するので、保持機構15に保持される被験体Sの姿勢を確認でき、かつ被験体Sは常に同一の保持姿勢となる。
【0050】
ついで、作業者は落下衝撃試験を行うため、設置台25を所定部位に退避させ、各開口部41,42を扉体で閉成する。そのうえで、操作盤の運転ボタン32aを押す。図2(b)に示すように、昇降機構13の第1の駆動モータ7が駆動して昇降板5を上昇させる。
【0051】
このとき、保持板16は掛脱機構10を介して昇降板5と連結されていて、一体に移動する。当然、保持板16にアーム18を介して拘束保持される被験体Sも一体に上昇する。ガイド体2の上端部に到達したところで第1の駆動モータ7が停止し、被験体Sが所定高さに設定される。
【0052】
図2(c)に示すように、タイミングをとって掛脱機構10の第2の駆動モータ11が作動し、作動レバー12は保持板16に設けられる掛合ピン17から離間する。保持板16は解放され、アーム18が緩衝部材19を介して被験体Sを拘束保持したまま落下を開始する。この保持板16の落下位置に応じて落下速度が加速される。
【0053】
図2(d)に示すように、ついには保持板16がガイド体2の最下部に到達して衝撃吸収ダンパ27に衝突し、衝撃が吸収される。したがって、保持板16は勿論のこと、アーム対18などの損傷が防止される。
【0054】
上記被験体Sは、衝突体26に衝突して落下衝撃を受ける。ただし、この衝突直前に拘束解除機構23が作用して、保持機構15の被験体Sに対する拘束が解除される。結果として、被験体Sは保持機構15に保持された姿勢のままで衝突体26に衝突することとなる。
【0055】
図4(b)に、保持機構15から被験体Sに対する拘束保持を解除する拘束解除機構23の作用を拡大して示す。すなわち、保持板16の落下にともなってアーム対18に設けられる受けピン21が板カム22の上端傾斜面に接触する。この板カム22の形状から、受けピン21は外側に向かって斜めに案内され、受けピン21と一体のアーム18が回動させられる。
【0056】
アーム対18は引張りばね20の弾性力に抗して回動し、緩衝部材19相互は被験体Sから離間する。したがって、被験体Sに対する緩衝部材19の拘束保持が強制的に解除される。繰り返し述べるに、被験体Sは保持機構15によるはじめの拘束保持姿勢を維持したまま上記衝突体26に衝突する。
【0057】
このように、衝突体26に対する被験体Sの姿勢を維持でき、かつ外力による影響が全くない。このため、被験体Sにおいて自由落下を模擬した落下衝撃試験を再現性よく行える。
【0058】
また、保持機構15は、アーム対18間の引張りばね20の弾性力によって被験体Sに対する保持力を確保し、被験体Sを確実に拘束保持できる。そして、引張りばね20の自然長のときの緩衝部材19相互間隔から、アーム18を最大限回動したときの緩衝部材19相互間隔までの範囲で、被験体Sに対する保持姿勢を変更できる。したがって、被験体Sの衝突姿勢の変更が所定の範囲において可能である。
【0059】
図3(a)から(c)に亘って、落下衝撃試験の終了したあとの作用を順に示している。なお、図において落下した被験体Sをそのまま示しているが、通常は、衝突体26上に横倒しになったり、圧壊変形して飛散してしまう。
【0060】
図3(a)は、昇降機構13の第1の駆動モータ7を逆転駆動してチェーン8を走行させ、昇降板5を下降させている状態を示している。このとき、昇降板5に備えられる掛脱機構10の作動レバー12の姿勢は変化していない。
【0061】
昇降板5が最低位置まで下降して保持板16に当接したところで、第1の駆動モータ7が停止される。タイミングをとって第2の駆動モータ11が駆動され、作動レバー12が保持板16の掛合ピン17を掛合する。したがって、昇降板5と保持板16が作動レバー12と掛合ピン17を介して一体に連結される。
【0062】
つぎに、図3(b)に示すように、第1の駆動モータ7が正転駆動され、チェーン8が逆方向に走行して昇降板5と保持板16が一体に上昇する。この保持板16に取付けられるアーム18も一体に上昇して、受けピン21が板カム22から離間する。
【0063】
再び引張りばね20の弾性力が作用してアーム対18を回動させ、緩衝部材19を互いに近接する方向に変位させる。したがって、緩衝部材19相互間隔が引張りばねの自然長に変わる。
【0064】
図3(c)に示すように、昇降板5と保持板16が所定の高さ位置に到達したところで、第1の駆動モータ7の運転が停止される。すなわち、次の被験体Sの落下衝撃試験をなすまでの待機状態となる。
【0065】
全ての動作が終了した時点で、たとえばブザーが報知する。安全の確認がとれたことになり、作業者は下部側の開口部を介して落下衝撃試験をなした被験体Sを取り除く。そして、上部側開口部41を介して設置台25を元の位置に変位させることにより、一連の落下衝撃試験が終わる。
【0066】
このように、昇降板5と保持板16を元の待機状態に戻すのに、全て自動化されていて、作業者の直接作業にはならない。このことから、安全性の確保とともに作業性の向上を図れる。
【0067】
なお、上下開口部41,42に備えられるエリアセンサ43が、上記掛脱機構10が作動して昇降板5から保持板16を切り離すとき以外に検知信号を制御装置30に送っていれば、昇降駆動機構6と掛脱機構10の動作を停止させることは上述したとおりである。
【0068】
換言すれば、掛脱機構10が作動して昇降板5から保持板16を切り離すときにエリアセンサー43が検知信号を出しても、昇降駆動機構6の動作を停止させることはできない。しかしながら、このときは保持板16が被験体Sを保持して落下している最中であり、ほとんど瞬間的に落下が終了する。
【0069】
このとき上下開口部41,42に物体を挿入しても、既に被験体Sが落下し通過したあとのことになるので、安全性は確保される。ただし、万が一を考慮すると、このときに物体を挿入しないほうが良いことは勿論である。
【0070】
図6(a)に、通常の試験操作時におけるフローチャートを示す。先に図2(a)ないし(d)で説明した作用と、図3(a)ないし(c)で説明した作用が、ステップS6ないしステップS14に対応する。
【0071】
ステップS7で示す運転ボタンは、図5で説明した操作盤に備えられる運転ボタン32aに相当する。各ステップの詳細については、ここでは新たな説明は省略する。
【0072】
以上のステップ相互間に介在するステップSaの詳細を、図6(b)に示す。すなわち、ステップSbで設置台が収納されていて保持機構等の昇降に支障のないことの確認と、ステップScでエリアセンサーを遮断しておらず、開口部41,42に物体が挿入していないことの確認、およびステップSdで上記ステップSb,ScにおけるNoの場合の昇降板の停止がある。
【0073】
また、その日の作業が終了した場合は、ステップS14からステップS15に移る。このステップS15で終了ボタン36を押すと、ステップS16で昇降機構13が作動して昇降板5を下降し、下方である最下部近傍で停止する。
【0074】
次の日の作業開始にあたって、ステップS1で電源スイッチ31を入れたあと、ステップS2に移って原点復帰ボタン33を押す。このときまで、昇降板5はステップS16の最下部近傍位置にあるが、ステップSaを介してステップS3において昇降板5が一旦最下部に下降して図示しないスイッチを押す。
【0075】
すなわち、このスイッチから制御装置30へ昇降板5の存在を確認する信号が送られたあと、ステップSaを介してステップS4で昇降板5を上昇させる。ステップSaを介してステップS5で被験体Sに対する保持位置で昇降板5を停止すると、先に図2(a)で説明した状態に戻る。以下、ステップS6からステップS14を繰り返すこととなる。
【0076】
図7ないし図9は、本発明における上述の実施の形態とは異なる、他の実施の形態を示している。
【0077】
図7に示す保持機構15Aは、アーム対18の間に亘って、上記引張りばね20と並行してダンパ部材39を設けたことが特徴である。すなわち、このダンパ部材39の両端部をアーム対18に取付けることにより、上記引張りばね20の弾性力が突然作用したり、受けピン21が板カム22に接触したときの、アーム対18の急激な変位に対する抵抗をなす。
【0078】
特に、保持板16が落下し最低位置における最も加速した状態で受けピン21が板カム22に衝突するので、このときに生じるアーム対18の急激な動きをダンパ部材39が緩和して、アーム対18が被験体Sに衝突することの防止を図れる。
【0079】
また、上述の実施の保持機構15,15Aは、アーム対18を保持板16に回動自在に支持して、アーム対18を回転運動させるようにしたが、これに限定されるものではなく、図8および図9に示すようにしてもよい。
【0080】
図8(a)(b)に示す保持機構15Bは、保持板16aに上下に対向してガイド板44が設けられる。上下ガイド板44は、被験体Sを上下方向に挿通するため左右に分割される。この左右に分割される上下ガイド板44相互間に緩衝部材19aが介在され、これらの緩衝部材19a間に亘って引張りばね20aが張設される。
【0081】
一旦、緩衝部材19a相互間を引張りばね20aの弾性力に抗して押し広げ、上下ガイド板44の分割部に被験体Sを挿通したあと引張りばね20aに対する付勢力を除去することにより、被験体Sの左右両側から緩衝部材19aが弾性的に押圧して、被験体Sの拘束保持がなされる。
【0082】
また、上下ガイド板44相互間で、かつ緩衝部材19aの外面側にそれぞれ軸受け45が設けられる。これら軸受け45には直状アーム46が支持され、この直状アーム46の一端部は緩衝部材19aに連結され、他端部には受けピン21aが設けられる。
【0083】
図8(a)は、緩衝部材19aが被験体Sを拘束保持する状態を示している。各緩衝部材19aは上下ガイド板44間を水平移動して被験体Sに接触するところから、上述の回動式アームによる保持よりも必然的に被験体Sの姿勢が正確に定まる。
【0084】
図8(b)は、保持板16aが落下して受けピン21aが板カム22aに当接し、緩衝部材19a相互間が押し広げられた状態を示す。このときも緩衝部材19aは、上下ガイド板44に案内されて左右両側に並進運動し、被験体Sを解放する。
【0085】
すなわち、被験体Sを解放する際に、被験体Sを加速する現象が生じない。これに対して先に説明した回動式アーム18では、被験体Sを解放する際にアームが落下しながら回動する。相対的にみると、被験体Sはアーム18によって加速された状態で保持機構15から放出される。
【0086】
そのため、回動式アーム18による保持機構15を備えた試験装置では、被験体Sの落下開始位置である所定高さを設定するのに、衝突時におけるアーム18の回動による加速分を調整する。試験装置ごと、あるいは被験体Sの種類や、重量、容量などに対応する調整分のデータをとることが必要となる。
【0087】
上述した保持機構15Aでは、緩衝部材19aの並進運動によって被験体を解放するので、被験体Sを加速することがないから、調整が不要で信頼性の向上を得られる。
【0088】
図9(a)(b)に示す保持機構15Cは、図8で説明した軸受け45と直状アーム46と受けピン21aおよび板カム22aに代わって、鉄ブロック47と電磁石48を備えた例である。
【0089】
すなわち、ここではより小型化した保持板16bに、図6と同一の上下ガイド板44と、緩衝部材19aおよび引張りばね20aを備えている。上記緩衝部材19aの外面側に鉄ブロック47が貼着されていて、互いに一体化されている。また、上下ガイド板44相互間で、かつ両側部には、保持板16bに対して適宜な手段で電磁石48が取付けられている。
【0090】
図9(a)は、電磁石48をOFFにして引張りばね20aの弾性力を作用させ、緩衝部材19aが被験体Sを拘束保持する状態を示している。図9(b)は、保持板16bが落下して被験体Sが衝突体に衝突する直前の緩衝部材19a相互間が押し広げられた状態を示す。
【0091】
このとき、電磁石48はONされ、鉄ブロック47が磁気吸着される。緩衝部材19a相互は上下ガイド板44に案内され、左右両側に並進運動して被験体Sを解放する。したがって、被験体Sを解放する際に、被験体Sを加速する現象が生じないから、所定高さ調整が不要で信頼性の向上を得られる。
【0092】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被験体の筐体が同一姿勢で落下衝撃を受けるよう、衝突姿勢の再現性が高い試験を効率よく行うことを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す、落下衝撃試験装置の概略の正面図と側面図。
【図2】同実施の形態の、被験体保持から被験体を落下衝突させるまでの状態を順に説明する図。
【図3】同実施の形態の、被験体を落下衝突させてから原位置まで戻す動作を順に説明する図。
【図4】同実施の形態の、保持機構が被験体を拘束保持する状態と、拘束解除機構によって拘束を解除する状態を示す図。
【図5】同実施の形態の、操作盤を備えた制御装置の斜視図。
【図6】同実施の形態の、作用のフローチャート図。
【図7】他の実施の形態の、保持機構の正面図。
【図8】さらに異なる他の実施の形態の、被験体の拘束保持状態と、拘束解除状態を示す図。
【図9】さらに異なる他の実施の形態の、被験体の拘束保持状態と、拘束解除状態を示す図。
【図10】従来の、落下衝撃試験装置の構成と作用を説明する図。
【図11】さらに異なる従来の、落下衝撃試験装置における保持機構の構成と作用を説明する図。
【符号の説明】
S…被験体、
15…保持機構(保持手段)、
13…昇降機構(昇降手段)、
26…衝突体、
23…拘束解除機構(拘束解除手段)、
16…保持板、
18…アーム、
19…緩衝部材、
20…引張りばね(弾性部材)、
21…受けピン、
22…板カム(カム体)、
2…ガイド体、
5…昇降板、
6…昇降駆動機構、
10…掛脱機構、
30…制御装置(制御手段)、
27…衝撃吸収ダンパ(衝撃吸収手段)、
40…カバー体、
41…上部側開口部、
42…下部側開口部、
43…エリアセンサー(検知手段)、
25…設置台。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drop impact test apparatus for dropping a subject from a predetermined height to collide with a colliding body and observing the degree of destruction of the subject due to the drop impact.
[0002]
[Prior art]
For example, when a new mobile phone is developed, the test subject is a new mobile phone that falls from a predetermined height and collides with the colliding body, and the so-called drop strength evaluation is performed to observe the degree of destruction caused by the drop impact. There is no.
[0003]
In this type of drop impact test, an operator first held the subject in his hand and allowed the subject to fall freely from a predetermined height. If this test is repeated, not only will the labor be burdened by the worker, the workability will be poor, but also the posture when the subject collides with the collision target will not be constant, and the evaluation of the drop strength will differ each time and the reliability will be reliable. The nature is bad.
[0004]
In view of this, a drop impact test apparatus has been developed that always keeps the posture of a dropped subject to collide with a collision target.
For example, as shown in FIG. 10A, a
[0005]
If the
[0006]
As another means, there is a drop impact test apparatus filed by the present applicant in Japanese Patent Application No. 9-318158. FIG. 11A shows a
[0007]
As shown in FIG. 11 (b), both side surfaces of the subject S are locked by the left and
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the former drop impact test apparatus, it is the
[0009]
In the latter drop impact test apparatus, it is difficult to set the holding force for the subject S when testing a heavy object of 1 kg or more. That is, the holding force with respect to the subject S is weakened by adjusting the distance between the tips of the
[0010]
If it is too strong, the timing at which the
[0011]
Further, as a defect common to both apparatuses, in order to perform a test again after dropping the holding plate 53 (holding mechanism 60) together with the subject S, the test piece and the holding plate 53 (holding mechanism 60) dropped by the operator are tested. The body S must be pulled up to a predetermined height position. When the number of tests reaches several thousand, the burden on the worker becomes extremely large.
[0012]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the purpose of the present invention is to efficiently perform a test with high reproducibility of collision so that the subject's case is subjected to a drop impact in the same posture. At the same time, the present invention intends to provide a drop impact test apparatus that ensures safety.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
To satisfy the above purpose The present invention provides a subject Holding means for restraining and holding, lifting and lowering means provided so as to be able to come into contact with and away from this holding means and dropping the holding means from a predetermined height, and a colliding body on which the dropped subject collides And this It is disposed in the vicinity of the collision body, and includes a restraint releasing means for engaging with the holding means immediately before the subject collides with the collision body and releasing the restraint on the subject. The holding means includes a holding plate engaged with the elevating means and guided to move up and down, a pair of left and right arms each having one end rotatably supported by the holding plate, and the other end of the arm pair. A buffer member provided on the arm and an elastic member that is stretched between the pair of arms and elastically pulls and biases the buffer member in a direction close to each other to restrain and hold both sides of the subject. The means includes a receiving pin provided on the arm, and a cam body for engaging the receiving pin immediately before the holding means drops and the subject collides with the collision body to separate the arm pair from each other against the elastic force of the elastic member. When It is characterized by comprising.
[0018]
Adopting means to solve these issues Subject The casings of the two bodies collide against the collision object in the same posture and receive a drop impact, so that highly reproducible tests can be performed efficiently and safety can be ensured.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a front view of a drop impact test apparatus, and FIG. 1B is a side view of the apparatus.
[0020]
In the figure,
[0021]
An elevating
[0022]
The elevating
[0023]
The elevating
[0024]
A hooking / removing
[0025]
One end of the operating
[0026]
The
[0027]
The holding
[0028]
As shown in FIG. 1A, if the operating
[0029]
On the holding
[0030]
Therefore, if one
[0031]
A
[0032]
When the operator urges one
[0033]
Even if the width dimension of the subject S varies, or even if the contact surface between the subject S and the
[0034]
Further, receiving
[0035]
The
[0036]
An installation table 25 is attached to the
[0037]
A
[0038]
The
[0039]
The elevating
[0040]
The
[0041]
These
[0042]
The timing at which the detection signal is sent from the
[0043]
FIG. 5 shows an operation panel that houses the
As switches, a
As a counter, a
[0044]
At the time of maintenance adjustment, etc., the automatic /
[0045]
In normal driving operation, the automatic /
[0046]
The drop impact test apparatus configured as described above operates from the attachment of the subject S to the drop impact as shown in FIGS. 2 (a) to 2 (d). Hereinafter, it demonstrates in order.
[0047]
As shown in FIG. 2A, the subject S is placed on the installation table 25 and the subject S is restrained and held by the holding
[0048]
Specifically, one
[0049]
The elastic return force of the
[0050]
Next, in order to perform a drop impact test, the operator retracts the
[0051]
At this time, the holding
[0052]
As shown in FIG. 2 (c), the
[0053]
As shown in FIG. 2D, the holding
[0054]
The subject S collides with the
[0055]
FIG. 4B shows an enlarged view of the action of the
[0056]
The
[0057]
Thus, the posture of the subject S with respect to the
[0058]
Further, the holding
[0059]
FIGS. 3A to 3C sequentially show the operation after the drop impact test is completed. In addition, although the test subject S which fell is shown in the figure as it is, usually, it will lie down on the
[0060]
FIG. 3A shows a state in which the
[0061]
When the elevating
[0062]
Next, as shown in FIG. 3B, the
[0063]
Again, the elastic force of the
[0064]
As shown in FIG. 3C, when the elevating
[0065]
For example, a buzzer notifies when all the operations are completed. The safety has been confirmed, and the operator removes the subject S who has been subjected to the drop impact test through the opening on the lower side. And a series of drop impact tests are completed by displacing the
[0066]
As described above, the returning of the elevating
[0067]
If the
[0068]
In other words, even if the
[0069]
At this time, even if an object is inserted into the upper and
[0070]
FIG. 6A shows a flowchart in a normal test operation. The operations described above with reference to FIGS. 2A to 2D and the operations described with reference to FIGS. 3A to 3C correspond to steps S6 to S14.
[0071]
The operation button shown in step S7 corresponds to the
[0072]
Details of step Sa interposed between the above steps are shown in FIG. That is, in step Sb, it is confirmed that the installation base is stored and there is no hindrance to the raising and lowering of the holding mechanism, and the area sensor is not shut off in step Sc, and no object is inserted into the
[0073]
If the day's work is completed, the process moves from step S14 to step S15. When the
[0074]
At the start of work on the next day, after the
[0075]
That is, after a signal for confirming the presence of the
[0076]
7 to 9 show other embodiments different from the above-described embodiment of the present invention.
[0077]
The holding
[0078]
Particularly, since the holding
[0079]
In the above-described
[0080]
In the
[0081]
Once the
[0082]
Further,
[0083]
FIG. 8A shows a state where the
[0084]
FIG. 8B shows a state in which the holding
[0085]
That is, when releasing the subject S, the phenomenon of accelerating the subject S does not occur. On the other hand, in the
[0086]
Therefore, in the test apparatus provided with the holding
[0087]
In the
[0088]
A
[0089]
That is, here, the holding
[0090]
FIG. 9A shows a state where the
[0091]
At this time, the
[0092]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to efficiently perform a test with high reproducibility of the collision posture so that the subject's case receives a drop impact in the same posture.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic front view and side view of a drop impact test apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams for sequentially explaining a state from holding the subject to causing the subject to drop and collide according to the embodiment;
FIGS. 3A and 3B are diagrams for sequentially explaining the operation of returning the subject to the original position after dropping and colliding the subject according to the embodiment; FIGS.
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a state in which the holding mechanism restrains and holds the subject and a state in which the restraint is released by the restraint releasing mechanism according to the embodiment;
FIG. 5 is a perspective view of a control device including an operation panel according to the embodiment.
FIG. 6 is a flowchart of the operation of the embodiment.
FIG. 7 is a front view of a holding mechanism according to another embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing a subject's restraint holding state and restraint release state according to still another embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a subject's restraint holding state and restraint release state according to still another embodiment.
FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration and operation of a conventional drop impact test apparatus.
FIG. 11 is a view for explaining the configuration and operation of a holding mechanism in a further different conventional drop impact test apparatus.
[Explanation of symbols]
S ... subject,
15 ... Holding mechanism (holding means),
13: Elevating mechanism (elevating means),
26 ... Collision body,
23 ... Restriction release mechanism (restraint release means),
16 ... holding plate,
18 ... arm,
19 ... cushioning member,
20 ... tension spring (elastic member),
21 ... Receiving pin,
22 ... Plate cam (cam body),
2 ... Guide body,
5 ... Lift plate,
6 ... Elevating drive mechanism,
10 ... hanging mechanism,
30 ... Control device (control means),
27 ... Shock absorbing damper (shock absorbing means),
40 ... cover body,
41 ... upper side opening,
42 ... lower opening,
43 ... Area sensor (detection means)
25 ... Installation stand.
Claims (4)
上記保持手段は、
上記昇降手段に掛合して昇降ガイドされる保持板と、この保持板にそれぞれの一端部が回動自在に支持される左右一対のアームと、このアーム対の他端部に設けられる緩衝部材と、上記アーム対間に掛け渡され上記緩衝部材を互いに近接する方向に弾性的に引張り付勢して被験体の両側面を拘束保持させる弾性部材とを具備し、
上記拘束解除手段は、
上記アームに設けられる受けピンと、上記保持手段が落下し被験体が衝突体に衝突する直前で上記受けピンと掛合し上記弾性部材の弾性力に抗してアーム対相互を離間させるためのカム体と、
を具備したことを特徴とする落下衝撃試験装置。Holding means for restraining and holding the subject, lifting and lowering means provided so as to be able to contact and separate from the holding means and lifting the holding means to a predetermined height and dropping from the position, and a colliding body on which the dropped subject collides When disposed on the collision body neighborhood, and engage with the holding means immediately before the subject will collide with the collision object, comprising a restraint releasing means for releasing the constraint to the subject,
The holding means is
A holding plate engaged with the elevating means and guided to elevate, a pair of left and right arms each having one end rotatably supported by the holding plate, and a buffer member provided at the other end of the arm pair; An elastic member that is stretched between the pair of arms and elastically pulls and biases the buffer member in a direction close to each other to restrain and hold both sides of the subject.
The restraint releasing means is
A receiving pin provided on the arm, and a cam body that engages with the receiving pin just before the holding means falls and the subject collides with a collision body, and separates the arm pair from each other against the elastic force of the elastic member. ,
A drop impact test apparatus characterized by comprising:
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