TWI828209B

TWI828209B - 衝撞模擬測試裝置及衝擊測試裝置

Info

Publication number: TWI828209B
Application number: TW111123791A
Authority: TW
Inventors: 松本繁; 宮下博至; 村內一宏; 羽石清明
Original assignee: 日商國際計測器股份有限公司
Priority date: 2017-02-28
Filing date: 2018-02-12
Publication date: 2024-01-01
Also published as: KR20230160410A; KR102604026B1; US20190383706A1; US11892371B2; US20220065754A1; TW202238097A; WO2018159199A1; KR20230113651A; CN113804459A; US11609152B2; US20230184630A1; US20240118173A1; US11199475B2; KR20230164195A

Abstract

關於本發明的一實施形態的衝撞模擬測試裝置，具備：平台，安裝有試樣；以及齒形帶，在驅動方向驅動前述平台，其中前述齒形帶具備碳芯線。

Description

衝撞模擬測試裝置及衝擊測試裝置

本發明是關於一種衝撞模擬測試裝置及衝擊測試裝置。

為了評估汽車衝撞時的乘客安全進行衝撞測試。衝撞測試有使實際車輛以特定速度衝撞障壁的實際車輛衝撞測試(破壞測試)與對於安裝有樣品的貫穿物(台車)施加與實際車輛衝撞時相同程度的衝擊(加速脈衝)的衝撞模擬測試(貫穿物測試)。

在日本特開第2012-2699號公報(專利文獻1)記載著進行衝撞模擬測試的裝置。專利文獻1記載的裝置是使被支持成在水平方向自由移動的貫穿物的前端接觸發射裝置的活塞前端的狀態下，藉由發射裝置的蓄壓器所積蓄的油壓推壓活塞，非破壞地重現作用於安裝在貫穿物的樣品的衝擊。

專利文獻1記載的裝置，藉由推壓活塞設定衝程，可將衝擊程度調整為與實際車輛衝撞相同程度，但不能控制加速度的波形。因此，不能進行精確度高的測試。

又，因為被活塞推出的貫穿物是以慣性長距離行進，所以裝置全長為非常長者，需要寬廣的設置空間。

本發明有鑑於上述情事，其目的在於提供小型且高精確度的衝撞模擬測試裝置。

關於本發明的一實施形態的衝撞模擬測試裝置，具備：平台，安裝有樣品；以及齒形帶，在驅動方向驅動平台，其中齒形帶具備碳芯線。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：一對齒形滑輪，纏繞齒形帶；以及帶夾具，可解除地固定齒形帶於平台，其中齒形帶離開在長度方向的兩處的固定位置被固定於平台。

根據此結構，因為帶夾具被固定於平台，所以抑制以帶夾具的負重搖動齒形帶導致的跳齒產生，平台的驅動控制提升。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為齒形帶在至少一處的固定位置，可調整地固定齒形帶的有效長度。

根據此結構，齒形帶的有效長度的調整變容易。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：彼此平行並列的複數個齒形帶，平台可被複數個齒形帶驅動。

根據此結構，也可以施加必要的衝擊於質量大的樣品。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為複數個齒形帶的有效長度相同。

根據此結構，因為各齒形帶的響應特性配合，所以可對於各齒形帶以相同條件(例如相同時間常數)進行控制。因此，可藉由更簡單的控制驅動複數個齒形帶，可抑制控制裝置需要的處理能力。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為一對齒形滑輪的至少一者為驅動滑輪，衝撞模擬測試裝置具備：驅動模組，驅動驅動滑輪。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為驅動模組具備電動機。

根據此結構，因為不需要油壓，所以不需要設置油壓供給設備。因此，不需要寬廣的設置空間，不需要油壓供給設備的維修與負擔。又，也沒有以液壓油污染週邊環境，可在乾淨且安全的環境進行測試。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為電動機為伺服馬達。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為電動機的慣性力矩為0.02kg‧m²。

根據此結構，可產生大的加速度。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為電動機的慣性力矩為0.01kg‧m²。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為驅動模組具備：減速機，將前述電動機的輸出減速。

根據此結構，可進行慣性大的樣品實驗。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為驅動模組具備：軸，被電動機驅動；以及軸承，可旋轉地支持軸，其中驅動滑輪被安裝於軸。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為驅動模組具備：一對前述電動機，軸的兩端分別連接於一對電動機。

根據此結構，可以更大的動力驅動軸。又，在使用兩台電動機的情況下，藉由共用軸可減少軸承，可使裝置緊密。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：複數個驅動模組，分別驅動複數個齒形帶，複數個驅動模組中的兩個驅動模組被並列配置在驅動滑輪的軸方向。

根據此結構，可縮短驅動驅動滑輪的動力傳達路徑，降低動力傳達路徑的慣性力矩，可進行更大加速度的驅動。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：複數個驅動模組，分別驅動複數個齒形帶，複數個驅動模組中的兩個驅動模組被並列配置在驅動方向。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為驅動模組具備：至少兩個齒形滑輪，分別驅動複數個齒形帶中的至少兩個齒形帶，至少兩個齒形滑輪被安裝於軸。

根據此結構，因為至少兩個齒形帶被一根軸驅動，所以可使至少兩個齒形帶的驅動完全同步，可進行更高精確度的驅動。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為一對齒形滑輪皆為驅動滑輪。

根據此結構，可以高動力驅動齒形帶。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為驅動模組包含：第一驅動模組，驅動一對齒形滑輪的一者；以及第二驅動模組，驅動一對齒形滑輪的另一者。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為在一個以上的前述驅動模組共具備有複數個電動機，衝撞模擬測試裝置具備：控制部，同步控制複數個電動機，控制部用光纖通訊來高速控制各電動機。

根據此結構，可以高精確度充分驅動平台。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：推動器，在驅動方向推出平台；線性導軌，在驅動方向可移動地支持平台及推動器；以及衝擊產生部，藉由與平台的衝撞，產生施加於樣品的衝擊，齒形帶可分別固定於平台及推動器，可解除地被固定於平台及推動器的任一者，在齒形帶被固定於平台時，驅動模組產生施加於樣品的衝擊，衝擊被齒形帶傳達至平台，在齒形帶被固定於推動器時，被推動器推出的平台藉由與衝擊產生部衝撞，產生施加於樣品的衝擊。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為衝擊產生部具備：固定部；衝擊部，被配置在平台可衝撞的位置；以及緩衝部，在固定部與衝擊部之間緩和衝擊。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為緩衝部具備：可動框，被安裝於衝擊部；一對臂，被配置成在驅動方向將可動框夾於其間，安裝於固定部；以及彈簧，被夾在可動框與各臂之間。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為平台具備：第一衝撞柱，向著衝擊產生部突出；衝擊產生部的衝擊部具備：第二衝撞柱，向著第一衝撞柱突出；第一衝撞柱及第二衝撞柱的至少一者是具備至少一減振器及彈簧的緩衝裝置。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為線性導軌具備：軌道，在驅動方向延伸；以及托架，經由轉動體在軌道上行進，其中托架包含：第一托架，被安裝於平台；以及第二托架，被安裝於推動器。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為齒形帶具備由彈性體形成的本體部，彈性體包含硬質聚氨酯或氫化丙烯腈丁二烯橡膠的任一者。

根據此結構，抑制跳齒產生，可以更高精確度驅動平台。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：線性導軌，在驅動方向導引平台，線性導軌具備：軌道，在驅動方向延伸；以及托架，經由轉動體在軌道上行進。

根據此結構，因為抑制驅動方向以外的平台不必要的運動，所以可以更高精確度驅動平台。又，因為採用低損失的滾動導引，可以更少動力驅動平台，同時在導引手段難以產生滯塞，所以可以更大加速度驅動平台。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為轉動體是由陶瓷材料所形成。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為陶瓷材料包含氮化矽、碳化矽以及氧化鋯的任一者。

根據此結構，由陶瓷材料所形成的轉動體，比一般的鋼製品更具有輕量且耐熱性高，高精確度的特徵。因此，難以產生滯塞，可以更大加速度驅動平台。

根據本發明的另一態樣，提供一種衝擊測試裝置，具備：行進部，載置有樣品；以及纏繞傳動機構，傳達驅動行進部的動力，其中纏繞傳動機構具備：第一纏繞連接器；第一纏繞連接器是具有碳芯線的第一齒形帶。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為第一齒形帶具備由彈性體形成的本體部，彈性體包含硬質聚氨酯或氫化丙烯腈丁二烯橡膠的任一者。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：軌道部，可行進地支持行進部，纏繞傳動機構具備：第一驅動滑輪，纏繞有第一纏繞連接器。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為軌道部是在行進部可在水平方向行進的水平位置與行進部可在垂直方向行進的垂直位置之間，被支持成可以旋轉軸為中心來旋轉，第一驅動滑輪的旋轉軸與旋轉軸一致。

根據本發明的另一態樣，提供一種衝擊測試裝置，具備：行進部，載置有樣品；軌道部，可行進地支持行進部；以及纏繞傳動機構，傳達驅動行進部的動力，其中纏繞傳動機構具備：第一驅動滑輪；以及第一纏繞連接器，纏繞於第一驅動滑輪，軌道部是在前述行進部可在水平方向行進的水平位置與行進部可在垂直方向行進的垂直位置之間，被支持成可以旋轉軸為中心來旋轉，第一驅動滑輪的旋轉軸與前述旋轉軸一致。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為在配置軌道部於垂直位置時，可實施垂直衝擊測試及落下測試的至少任一者，在配置軌道部於水平位置時，可實施水平衝擊測試。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為纏繞傳動機構具備：第一從動滑輪，在第一驅動滑輪之間延伸有第一纏繞連接器；以及連接器固定具，可裝卸地將第一纏繞連接器固定於行進部。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：固定部，可旋轉地支持軌道部；軌道部具有以旋轉軸為中心線的軸部；固定部具備：軸承部，可旋轉地支持軸部。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為第一從動滑輪被安裝於軌道部的前端部；軸部被設於軌道部的後端部；第一纏繞連接器在軌道部的周圍延伸。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：一對纏繞傳動機構，在旋轉軸的方向並列配置；軸部被配置在一對纏繞傳動機構的第一驅動滑輪之間。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：旋轉驅動部，使軌道部旋轉；旋轉驅動部具備：馬達；第二驅動滑輪，與馬達的軸連接；第二從動滑輪，與軌道部的軸部結合；以及第二纏繞連接器，在第二驅動滑輪與第二從動滑輪之間延伸。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為第二纏繞連接器為齒形帶。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：線性導軌，導引行進部的行進；線性導軌具有：軌道，被安裝於軌道部；以及托架，被安裝於行進部，可在軌道上行進，其中軌道部具有：軌道支持部，安裝有軌道；在軌道支持部的一端部連接有軸部。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：一對線性導軌；軌道部具備：一對軌道支持部，在旋轉軸的方向並列配置；在一對軌道支持部分別安裝有一對線性導軌；一對軌道支持部的一端部，經由軸部連接。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為纏繞傳動機構被配置在一對軌道支持部之間。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為軌道部具備：間隔物，被配置在一對軌道支持部之間，安裝於其一的軌道支持部的後端部；以及驅動板，被配置在另一軌道支持部與間隔物之間，在該間隔物安裝有前端部。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為間隔物的寬度比第一纏繞連接器的寬度更寬；纏繞傳動機構在旋轉軸的方向被配置在與間隔物同位置。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為軌道部具備：一對間隔物，被配置在一對軌道支持部之間，安裝於該一對軌道支持部的後端部；以及一對驅動板，被配置在一對間隔物之間，在該一對間隔物分別安裝有前端部，一對驅動板的後端部，經由軸部連接。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：一對纏繞傳動機構；一對纏繞傳動機構在一對軌道支持部之間，在旋轉軸的方向並列配置。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為間隔物的寬度比第一纏繞連接器的寬度更寬，一對纏繞傳動機構在旋轉軸的方向被配置在分別與一對間隔物同位置。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為軌道部具有：前端連接部，連接一對軌道支持部的前端部，第一從動滑輪被安裝在前端連接部。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為軌道部具有：複數個中間連接部，連接一對軌道支持部的中間部；前端連接部及複數個中間連接部，被等間隔地配置在行進部的行進方向。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為軌道部的正面配置有行進部；在軌道部的前端連接部及複數個中間連接部的背面，分別設有導引前述第一纏繞連接部的導引滾筒。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為藉由連接部固定具，固定第一纏繞連接部的兩端。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為纏繞傳動機構具備：一對連接部固定具；藉由一對連接部固定具之一者，固定第一纏繞連接部的一端部；藉由一對連接部固定具之另一者，固定第一纏繞連接部的另一端部。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備；固定部，支持軌道部。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為固定部具備：複數個衝擊板，在水平方向空出特定間隔來配列成格子點狀；行進部具備：支持框，在落下測試載置有樣品；在支持框，形成有衝擊板可通過的複數個貫穿孔，在行進部的行進方向貫穿對應各衝擊板的位置。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為行進部具備：第一支持板，可裝卸地安裝在支持框並塞住貫穿孔。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為行進部具備：第二支持板，在水平衝擊測試載置有樣品。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：線性導軌，導引行進部的行進；線性導軌具備：軌道，被安裝於軌道部；以及托架，被安裝於行進部，可在軌道上行進。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為線性導軌具備：轉動體，存在於軌道與托架之間。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為具備：帶驅動部，驅動纏繞傳動機構；帶驅動部具備：伺服馬達，軸與第一驅動滑輪連接。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為伺服馬達的慣性力矩為0.02kg‧m²。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為伺服馬達的慣性力矩為0.01kg‧m²。

在上述衝撞模擬測試裝置中，也可以構成為帶驅動部具備：減速機，減少從伺服馬達輸出的動力的旋轉速度。

根據本發明的另一態樣，提供一種衝擊測試裝置，具備：行進部，載置有樣品；軌道部，在垂直方向可行進地支持行進部；固定部，被配置在行進部的可行進路徑上；以及控制部，控制行進部的行進，其中行進部具備：支持框，載置有樣品；固定部具備：複數個衝擊板，在水平方向空出特定間隔來配列成格子點狀；在支持框，形成有複數個衝擊板可通過的複數個貫穿孔，在垂直方向貫穿對應各衝擊板的位置；控制部在落下測試中，使行進部，以至少暫時比重力加速度更大的加速度，從比衝擊板更高的位置下降至更低的位置，使樣品從支持框浮上，在垂直衝擊測試中，在比衝擊板更高的位置，使行進部，根據對應欲施加於樣品的衝擊的加速度波形來加速。

在上述衝擊測試裝置中，也可以構成為行進部具備：第一支持板，可裝卸地安裝在前述支持框並塞住前述貫穿孔。

根據本發明的一實施形態，實現小型且高精確度的衝撞模擬測試裝置。

根據本發明的另一實施形態的一態樣，提供可實施垂直衝擊測試或落下測試與水平衝擊測試的兩測試的衝擊測試裝置。

根據本發明的另一實施形態的另一態樣，提供對樣品施加高自由度的衝擊的衝擊測試裝置。

根據本發明的另一實施形態的另一態樣，提供對樣品施加高自由度，可實施衝擊的垂直衝擊測試與自由落下測試的兩測試的衝擊測試裝置。

1000、2000、3000、4000、5000、6000、7000:衝撞模擬測試裝置

1000a、8000a:控制系統

1100、1100a、1100b、1100c、1100d、7100a、7100d、8600、8600R、8600L:帶機構

1120、1120a、1120b、1120c、1120d、2120、2120a、2120d、3120a、7120、8620、8840:齒形帶

1121:本體部

1121g、8691g:溝

1121t:齒形

1122:芯線

1123:齒布

1140、1140a、1140b、1140c、1140d、2140a、3140a、3140d:第一滑輪

1160、1160a、1160b、1160c、1160d、2160a、3160a、3160d:第二滑輪

1180、2180、7180、8690:帶扣

1181:平台安裝部

1181g、8181g:溝

1181h、4320B3t、4320B4t、8691i:螺孔

1182、8692:夾板

1182h、8181h、8340a、8691h、8692h:貫穿孔

1182t:齒部

1183、8290、8693:螺栓

1200、3200:測試部

1210、1310、1410、6310、6410、7310:底塊

1220、2220:框

1220R:右框

1220L:左框

1221、8691:安裝部

1222、2222:軌道支持部

1223、1223a、1223b、1223c:連接部

1230:線性導軌

1231、7231、8520:軌道

1232、7232、7232a、7232b、8540:托架

1240、3240、7240:平台

1300、2300、7300:前方驅動部

1320、1320a、1320b、1320c、1320d、1420、1420a、1420b、1420c、1420d、2320、2420:驅動模組

1320M、1420M、2320、2420、2320M、2420M、4320MA、4320MB、5320M、5420M:伺服馬達

1321、1370、1421、1470、2370、3370、4320A2、4320B2、6320MA、6320MB、6420MA、6420MB、6320A2、6420A2、8720、8720s:軸

1322、1422:定子

1323、1423、4320B3、6323A、6423A:第一支架

1324、1424、4320A4、4320B4、6324A、6424A:第二支架

1325、1425:第一軸承

1326、1426:第二軸承

1327、4327:旋轉編碼器

1331、1431、6331、6431:第一馬達支持部

1332、1432:第二馬達支持部

1340、1440、4320C、6320C、6420C:軸連接器

1350、1450、3350a、3350d:滑輪支持部

1361、1362、1461、1462、8182:軸承

1400、2400、3400、7400:後方驅動部

1500、8020:控制部

1600、8030:計測部

1620、8030a、8030b:加速度感測器

1700、8040:介面部

1800、2800、8740:伺服放大器

2361、2362、2363、2461、2462、2463:軸承

4320M、4420M、6320M、6420M:伺服馬達單元

4320A2a、6320A2a、6420A2a:第一軸

4320A2b、6320A2b、6420A2b:第二軸

4320B1、7242:本體

4320B2a、4320B2b:端部

4320D:連接凸緣

4320D1:軀幹部

4320D2:凸緣部

4322、4320B2a、6322、6422、6320B2、6420B2:輸出軸

6320D、6420D、7251、7251a、8120、8420:底板

7230、8500、8500R、8500L:線性導軌

7244、7944:衝撞柱

7250:推動器

7252:壓板

7253、7951b:肋

7900:衝擊產生部

7920、8100:固定部

7940、7950:衝擊部

7942:突出部

7951:可動框

7953:臂

7954:線圈彈簧

7955:導軌

7956:線圈保持棒

8000:衝擊測試裝置

8100F:固定框

8140:塊支持框

8160:馬達支持框

8160A:負載側支架支持部

8160B:反作用力側支架支持部

8170:驅動部支持框

8180:軸承部

8181:台座

8190:衝擊塊

8191:衝擊板

8192:腳

8200:軌道部

8200F:軌道框

8220、8220R、8220L:軌道支持部

8240:前端連接部

8250:中間連接部

8260、8260R、8260L:間隔物

8270、8270R、8270L:驅動板

8280:軸部

8300:行進部

8320:支持板

8340:支持框

8400:支柱支持部

8440:支柱

8621t、8692t:齒面

8640、8830:驅動滑輪

8660、8860:從動滑輪

8680:導引輥

8700、8700R、8700L:帶驅動部

8720A:負載側支架

8720B:反作用力側支架

8800:旋轉驅動部

8810:馬達

8810d:驅動器

8820:變速箱

8850:滑輪安裝部件

8860h:中空部

L:軸間距離

S:樣品

第一圖是關於本發明的第一實施形態的衝撞模擬測試裝置的斜視圖。

第二圖是關於本發明的第一實施形態的衝撞模擬測試裝置的平面圖。

第三圖是關於本發明的第一實施形態的衝撞模擬測試裝置的正面圖。

第四圖是關於本發明的第一實施形態的衝撞模擬測試裝置的側面圖。

第五圖表示關於本發明的第一實施形態的測試部的內部結構的斜視圖。

第六圖是關於本發明的第一實施形態的驅動模組的側面圖。

第七圖是關於本發明的第一實施形態的帶扣的分解斜視圖。

第八圖是齒形帶的結構圖。

第九圖表示控制系統的概略結構的方塊圖。

第十圖表示加速度波形的一例的圖。

第十一圖是關於本發明的第二實施形態的衝撞模擬測試裝置的斜視圖。

第十二圖是關於本發明的第二實施形態的衝撞模擬測試裝置的平面圖。

第十三圖是關於本發明的第二實施形態的衝撞模擬測試裝置的正面圖。

第十四圖是關於本發明的第二實施形態的衝撞模擬測試裝置的側面圖。

第十五圖是關於本發明的第三實施形態的衝撞模擬測試裝置的斜視圖。

第十六圖是本發明的第四實施形態的伺服馬達單元的側面圖。

第十七圖是本發明的第五實施形態的伺服馬達的側剖面圖。

第十八圖是關於本發明的第六實施形態的衝撞模擬測試裝置的平面圖。

第十九圖是關於本發明的第七實施形態的衝撞模擬測試裝置的平面圖。

第二十圖是關於本發明的第七實施形態的衝撞模擬測試裝置的正面圖。

第二十一圖是關於本發明的第七實施形態的衝撞模擬測試裝置的側面圖。

第二十二圖是關於本發明的第七實施形態的衝撞模擬測試裝置的側面圖。

第二十三圖是關於本發明的第八實施形態的衝撞測試裝置(落下測試)的斜視圖。

第二十四圖是關於本發明的第八實施形態的衝撞測試裝置(落下測試)的斜視圖。

第二十五圖是關於本發明的第八實施形態的衝撞測試裝置(落下測試)的側面圖。

第二十六圖是關於本發明的第八實施形態的衝撞測試裝置(落下測試)的背面圖。

第二十七圖是關於本發明的第八實施形態的衝撞測試裝置(垂直衝擊測試)的斜視圖。

第二十八圖是關於本發明的第八實施形態的衝撞測試裝置(水平衝擊測試)的斜視圖。

第二十九圖表示本發明的第八實施形態的帶驅動部及旋轉驅動部的結構及配置關係的圖。

第三十圖是本發明的第八實施形態的軌道部的後端部的擴大圖。

第三十一圖是本發明的第八實施形態的軌道部的後端部的分解圖。

第三十二圖是本發明的第八實施形態的軸承部及其周邊的剖面圖。

第三十三圖是本發明的第八實施形態的帶扣的分解圖。

第三十四圖表示本發明的第八實施形態的控制系統的概略結構的方塊圖。

以下，參照圖式來說明關於本發明的實施形態。又，在以下說明中，對於相同或對應的構成要素，賦予相同或對應的符號，並省略重複說明。

(第一實施形態)

第一圖是關於本發明的第一實施形態的衝撞模擬測試裝置1000的斜視圖。又，第二、三及四圖分別為衝撞模擬測試裝置1000的平面圖、正面圖及側面圖。

衝撞模擬測試裝置1000是在汽車等(包含鐵路車輛、航空機、船舶)的衝撞時，重現施加於汽車等或乘客、汽車等的裝備品的衝擊的裝置。

衝撞模擬測試裝置1000具備：平台1240，位於汽車車輛的框架。在平台1240安裝有例如載著乘客假人的座位或電動車用的高電壓電池等的樣品。當以設定的加速度(例如相當於衝撞時施加於車輛框架的衝擊的加速度)驅動平台1240，與實際衝撞時一樣的衝擊施加在安裝於平台1240的樣品。藉由此時樣品受到的損傷(或從安裝於樣品的加速度感測器等計測結果預測的損傷)，評估乘客安全。

本實施形態的衝撞模擬測試裝置1000，被構成為只可在水平方向的一方向驅動平台1240。如第一圖的座標軸所示，將平台1240的可動方向定義為X軸方向，將垂直於X軸方向的水平方向定義為Y軸方向，將鉛直方向定義為Z軸方向。又，以模擬的車輛的進行方向為基準，在第二圖的左方向(X軸正方向)稱為前方，將右方向(X軸負方向)稱為後方，將上方(Y軸負方向)稱為右方，將下方(Y軸正方向)稱為左方。又，將平台1240被驅動的X軸方向稱為「驅動方向」。再者，在衝撞模擬測試中，與車輛的進行方向逆向(即後方)地施加大加速度於平台1240。

衝撞模擬測試裝置1000具備：測試部1200，具備平台1240；前方驅動部1300及後方驅動部1400，驅動平台1240；四個帶機構1100(帶機構1100a、1100b、1100c、1100d)，各驅動部1300、1400產生的旋轉運動變換成X軸方向的並進運動，傳達至平台1240；以及控制系統1000a(第九圖)。

測試部1200被配置於衝撞模擬測試裝置1000的X軸方向的中央部，前方驅動部1300及後方驅動部1400分別鄰接於測試部1200的前方及後方來配置。

第五圖表示測試部1200及帶機構1100的結構的斜視圖。又，為了說明方便，在第五圖中，測試部1200的構成要素，即平台1240及底塊1210(後述)的圖示被省略。

測試部1200除了平台1240之外，還具備：底塊1210(第一圖)；框1220，被安裝於底塊1210上；以及一對線性導軌1230(以下略記為「線性導軌1230」)。藉由一對線性導軌1230，平台1240被支持成僅可在X軸方向(驅動方向)移動。

如第五圖所示，框1220具有：左右一對半框(右框1220R、左框1220L)，被在Y軸方向延伸的複數個連接棒1220C連接。因為右框1220R與左框1220L具有相同結構(嚴格來說是鏡像關係)，所以僅詳細說明關於左框1220L。

左框1220L具有：安裝部1221及軌道支持部1222，分別在X軸方向延伸；三個在Z軸方向延伸的連接部1223(1223a、1223b、1223c)，連接安裝部1221及軌道支持部1222。如第一圖所示，安裝部1221，其長度大致與底塊1210的X軸方向的長度相等，被底塊1210支持著全長。又，藉由連接部1223a，安裝部1221與軌道支持部1222的後端部彼此連接。

軌道支持部1222比安裝部1221(即比底塊1210)更長，其前端部比底塊1210更向前方突出，被安裝於前方驅動部1300的上方。

線性導軌1230具備：軌道1231，在X軸方向延伸；以及兩個托架1232，經由轉動體在軌道1231上行進。一對線性導軌1230的軌道1231，分別固定在右框1220R及左框1220L的軌道支持部1222的上面。軌道1231的長度與軌道支持部1222的長度大致相等，藉由軌道支持部1222支持著全長。在托架1232的上面設有複數個安裝孔(螺孔)，在平台1240設有對應托架1232的安裝孔的複數個貫通孔。托架1232藉由將通過平台1240的各貫穿孔的螺栓(圖未顯示)嵌入托架1232的各安裝孔，鎖緊於平台1240。又，以平台1240與四個托架1232構成台車(貫穿物)。

又，在平台1240，形成有用來安裝座位等樣品(圖未顯示)螺孔等安裝結構，可直接安裝樣品於平台1240。藉此，因為不需要用來安裝樣品的安裝版等部件，所以可使施加衝擊的可動部分的重量變輕，可施加高頻率成分為止的保真度高的衝擊至樣品。

如第五圖所示，各帶機構1100具備：齒形帶1120；一對齒形滑輪(第一滑輪1140、第二滑輪1160)，纏繞有齒形帶1120；以及一對帶扣1180，用來固定齒形帶1120於平台1240。

在右框1220R與左框1220L之間，平行配置有四個齒形帶1120(1120a、1120b、1120c、1120d)。齒形帶1120a~d分別在長度方向的兩處，被帶扣1180固定在平台1240。關於固定齒形帶1120於平台1240的具體結構將後述。

如第二圖所示，前方驅動部1300具備：底塊1310；以及四個驅動模組1320(1320a、1320b、1320c、1320d)，被設置於底塊1310上。又，後方驅動部1400具備：底塊1410；以及四個驅動模組1420(1420a、1420b、1420c、1420d)，被設置於底塊1310上。雖然驅動模組1320a~d及1420a~d在設置位置、方向、構成要素的長度或配置間隔略有不同，但基本結構共通。

又，前方驅動部1300與後方驅動部1400的基本結構也共通。因此，詳細說明關於前方驅動部1300的驅動模組1320的結構，關於後方驅動部1400(驅動模組1420)則省略重複說明。又，在關於以下的前方驅動部1300(驅動模組1320)的說明，中括弧[]內的符號(及名稱)表示在後方驅動部1400(驅動模組1420)的對應構成要素的符號(及名稱)。

第六圖是驅動模組1320[1420]的正面圖。驅動模組1320[1420]具備：伺服馬達1320M[1420M]、第一馬達支持部1331[1431]、第二馬達支持部1332[1432]、軸連接器1340[1440]及滑輪支持部1350[1450]。又，滑輪支持部1350[1450]具備：一對軸承1361[1461]及1362[1462]；以及軸1370[1470]可在這些旋轉地被支持。

伺服馬達1320M[1420M]是被抑制在慣性力矩為0.01kg‧m²以下(約0.008kg‧m²)的額定輸出為37kW的超低慣性高輸出型的AC伺服馬達。又，相同輸出的標準AC伺服馬達的慣性力矩約0.16kg‧m²，本實施形態的伺服馬達1320M[1420M]的慣性力矩未滿其1/20。如此，藉由使用慣性力矩非常低的馬達，可以超過20G(196m/s²)的高加速度來驅動平台1240。又，本實施形態的衝撞模擬測試裝置1000可施加最大加速度50G(490m/s²)的衝擊於平台1240。為了使用衝撞測試裝置，伺服馬達的慣性力矩通常需要在0.05kg‧m²以下(較佳為0.02kg‧m²以下，更佳為0.01kg‧m²以下)。即使在使用7kW左右的低容量馬達的情況下，也希望能滿足此慣性力矩的數值條件。又，在衝撞模擬測試裝置，適合最大轉矩Nmax與慣性力矩I的比N/I為至少1000以上(較佳為2500以上，更佳為5000以上)的低慣性的伺服馬達。

伺服馬達1320M[1420M]具備：軸1321[1421]；第一軸承1325[1425]及第二軸承1326[1426]，可旋轉地支持軸1321[1421]；第一支架1323[1423](反負載側支架)，支持第一軸承1325[1425]；第二支架1324[1424](反負載側支架)，支持第二軸承1326[1426]；以及筒狀的定子1322[1422]，以軸1321[1421]貫穿。第一支架1323[1423]及第二支架1324[1424]固定於定子1322[1422]。

第一支架1323[1423]經由第一馬達支持部1331[1431]固定於底塊1310[1410]。又，第二支架1324[1424]經由第二馬達支持部1332[1432]固定於底塊1410。

如此，本實施形態的伺服馬達1320M[1420M]是分別支持第一軸承1325[1425]及第二軸承1326[1426]的第一支架1323[1423]及第二支架1324[1424]被第一馬達支持部1331[1431]及第二馬達支持部1332[1432]分別支持。結果，因為第一軸承1325[1425]及第二軸承1326[1426]被保持在高剛性，所以即使對軸1321[1421]施加強轉矩或彎曲應力，軸1321[1421]的偏搖運動(歲差運動)被抑制，即使在高負載狀態下也維持高驅動精確度。此效果特別顯著表現在10kW以上的高負載時。

軸連接器1340[1440]連接伺服馬達1320M[1420M]的軸1321[1421]與滑輪支持部1350[1450]的軸1370[1470]。軸1370[1470]被一對軸承1361[1461]及1362[1462]支持成可旋轉。軸承1361[1461]及1362[1462]是具有轉動體(球或輥)的滾動軸承。轉動體除了使用一般一般不銹鋼等鋼材，也可以使用氮化矽、碳化矽以及氧化鋯等陶瓷材料。藉由使用氮化矽等陶瓷製轉動體，抑制高速驅動時的軸承滯塞。

在軸1370[1470]，安裝有驅動齒形帶1120的第一滑輪1140[第二滑輪1160]。又，在各驅動模組1320[1420]第一滑輪1140[第二滑輪1160]被安裝的位置不同。在前方驅動部1300[後方驅動部1400]的前方所配置的驅動模組1320a、1320d[1420a、1420d]，如第六圖所示，第一滑輪1140[第二滑輪1160]被接近安裝在靠近伺服馬達1320M[1420M]的軸承1361[1461]側，在後方配置的驅動模組1320b、1320c[1420b、1420c]被接近配置在遠離伺服馬達1320M[1420M]的軸承1362[1462]側。藉此，可藉由前後並列配置的驅動模組1320a與1320b、1320d與1320c[1420a與1420b、1420d與1420c]，驅動鄰接的齒形帶1120。

如第一~四圖所示，在前方驅動部1300[後方驅動部1400]，四個驅動模組1320a~d[1420a~d]分別在Y軸方向向著旋轉軸設置於底塊1310[1410]上的四個角落。又，在前方配置的驅動模組1320a與1320d[1420a與1420d]及在後方配置的驅動模組1320b與1320c[1420b與1420c]分別相對配置。

齒形帶1120a被纏繞在安裝於驅動模組1320a的第一滑輪1140a與被安裝於驅動模組1420a的第二滑輪1160a。齒形帶1120b被纏繞在安裝於驅動模組1320b的第一滑輪1140b與被安裝於驅動模組1420b的第二滑輪1160b。齒形帶1120c被纏繞在安裝於驅動模組1320c的第一滑輪1140c與被安裝於驅動模組1420c的第二滑輪1160c。齒形帶1120d被纏繞在安裝於驅動模組1320d的第一滑輪1140d與被安裝於驅動模組1420d的第二滑輪1160d。也就是說，在本實施形態，各齒形帶1120a~d被構成為分別被一對驅動模組1320a~d及1420a~d所驅動。

八個齒形滑輪(第一滑輪1140a~d及第二滑輪1160a~d)為相同物，外徑與齒數共通。四條齒形帶1120a~d為相同物。纏繞有各齒形帶1120a~d的第一滑輪1140a~d與第二滑輪1160a~d的配置間格(軸間距離)L也共通，各齒形帶1120a~d的有效長度也校準成相同長度。因此，在以各驅動模組1320a~d及1420a~d驅動時的齒形帶1120a~d的響應(伸縮等)為大致相等物，所以在各齒形帶1120a~d不需要設定驅動條件。

第七圖是帶扣1180的分解圖。帶扣1180具備：平台安裝部1181(連接器固定具)，可裝卸地安裝於平台1240；以及夾板1182，在平台安裝部1181之間鎖緊並固定齒形帶1120。

在夾板1182的寬方向中央，形成有突出的齒部1182t，齒部1182t嚙合於在齒形帶1120的內周面所形成的齒形1121t(第八圖)。又，在平台安裝部1181的下面，形成有溝1181g，溝1181g嵌入有齒形帶1120及夾板1182的齒部1182t。

在夾板1182，夾著齒部1182t在寬方向兩側設有複數個貫穿孔1182h，貫穿孔1182h用來將夾板1182拴緊於平台安裝部1181。又，在平台安裝部1181的下面，形成有面對各貫穿孔1182h的螺孔(圖未顯示)。藉由將通過各貫穿孔1182h的螺栓1183嵌入平台安裝部1181的下面所形成的螺孔，安裝夾板1182於平台安裝部1181。

將齒形帶1120嵌入平台安裝部1181的溝1181g，將夾板1182安裝於平台安裝部1181時，齒形帶1120被壓迫至平台安裝部1181與夾板1182之間，被固定於帶扣1180。此時，因為齒形帶1120的齒與夾板1182的齒部1182t嚙合，所以即使施加長方向(X軸方向)的強衝擊於齒形帶1120，齒形帶1120也不會從帶扣1180滑動，帶扣1180與齒形帶1120一體地驅動。

在平台安裝部1181的上面，設有用來安裝於平台1240的複數個螺孔1181h。又，在平台1240，設有對應螺孔1181h的複數個貫穿孔(圖未顯示)。平台1240只在對此貫穿孔與螺孔1181h的螺栓裝卸，可容易地交換。例如，準備配合樣品專用的平台1240，可對應樣品種類交換平台1240來使用。又，在本實施形態，平台1240為平板狀，但也可以是其他形狀(例如船形或箱形等)。又，也可以將車輛的一部分(例如框)做為平台1240來使用。又，也可以將樣品直接安裝於帶扣1180及托架1232。

第八圖表示齒形帶1120的結構的圖。齒形帶1120具有：本體部1121，是由高強度、高彈性率的基材樹脂所形成；以及複數個芯線1122，是高強度、高彈性率的纖維束。複數個芯線1122在齒形帶1120的寬方向大致等間隔地並列。又，各芯線1122在齒形帶1120的長度方向無鬆弛地拉伸狀態下，埋入本體部1121。

在齒形帶1120的內周面(第八圖的下面)，形成有用來嚙合傳動的齒形1121t。齒形1121t的表面被由耐磨耗性優越的高強度聚醯胺類纖維等所形成的齒布1123所覆蓋。又，在齒形帶1120的外周面，在長度方向等間隔地形成有在寬方向延伸的複數個溝1121g，溝1121g是用來提高可撓性。

在本實施形態的齒形帶1120，芯線1122使用由輕量且高強度、高彈性率的碳纖維所形成的碳芯線。藉由使用碳芯線，即使以大加速度驅動來施加大張力於齒形帶1120，齒形帶1120也幾乎不會伸縮，所以各驅動模組1320、1420的區動力被正確地傳達至平台1240，可高精確度地控制平台1240的驅動。又，藉由使用輕量的碳芯線，比使用例如鋼線或鋼索等金屬芯線的情況更可大幅降低齒形帶的慣性。因此，使用相同容量的馬達，可以更高的加速度來驅動。又，在以相同的加速度驅動的情況下，可使用更低容量的馬達，可進行裝置的小型化、輕量化或低成本化。

又，在本實施形態的齒形帶1120，形成本體部1121的基材使用高強度聚氨酯或氫化丙烯腈丁二烯橡膠(H-NBR)等的高強度、高硬度彈性體。如此，藉由使用高強度、高硬度的基材，減少驅動時的齒形變形量，所以起因於齒形變形的跳齒產生被抑制，可以高精確度控制平台1240的驅動。又，因為齒形帶1120的強度提升，所以驅動時的齒形帶1120的伸縮降低，可進一步以高精確度控制平台1240的驅動。

使用於評估汽車等衝撞安全性能的衝撞模擬測試裝置，產生可對樣品施加20G(196m/s²)的高加速度的大動力，需要將此正確傳達至平台1240及樣品。為了正確傳達高加速度，需要在動力傳達系統使用剛性高的部件。做為剛性高的動力傳達系統，例如有滾珠螺栓機構、齒輪傳動機構、鏈傳動機構、鋼絲傳動機構等。

衝撞模擬測試中，貫穿物的最高速度到達25m/s(90km/h)。為了以滾珠螺栓機構實現此速度，需要超過100mm的長度的導線，但製作具有如此長度的導線的精密滾珠螺栓極為困難。

又，在使用齒輪傳動機構或鏈傳動機構的情況下，需要對齒輪或鏈施加能承受大加速度的強度。但是，當強度提高時，慣性會變大，所以需要更高輸出的馬達。又，馬達的高輸出化伴隨著馬達本身的慣性力矩增大，所以需要更高輸出化，能量效率大幅降低，導致裝置大型化。又，當裝置整體的慣性過大時，大加速度的產生、傳達變困難。以齒輪傳動機構或鏈傳動機構進行的加速，大約在3G(29m/s²)左右到極限，不能以衝撞模擬測試所需的加速度[至少20G (196m/s²)]來驅動。此外，當以衝撞模擬測試所需的快圓周速率(~25m/s)來驅動齒輪傳動機構或鏈傳動機構時，會產生滯塞。

又，雖然鋼絲傳動機構(使用鋼絲與滑輪的纏繞傳動機構)為相對低慣性，但僅以摩擦傳達動力，所以在大加速度驅動時，在鋼絲與滑輪之間產生滑動，不能正確地傳達運動。

又，在汽車用正時帶等一般的齒形帶，使用捻合玻璃纖維或醯胺纖維的芯線，當以超過10G(98m/s²)的大加速度驅動時，因芯線的剛性或強度不足導致齒形帶的伸縮變大，所以無法正確地傳達運動。又，在一般的齒形帶，基材使用丁腈橡膠或氯丁橡膠等硬度低的合成橡膠，所以容易產生跳齒，無法正確地傳達運動。

又，做為驅動源，也是使用伺服閥與液壓汽缸者，但響應速度不足，無法正確地重現以超過200Hz的高頻變動的衝擊波形。又，因為油壓系統除了油壓裝置以外，需要大型油壓供給設備，所以需要寬廣的設置場所。再者，油壓系統有油壓供給設備的維持、管理成本高，漏油導致的環境污染問題等。

本案發明人對於上述的關於滾珠螺栓機構、齒輪傳動機構、鏈傳動機構、鋼絲傳動機構、帶傳動機構等各種傳動機構反覆進行大量的測試實驗，結果成功開發本實施形態的驅動系統，即組合超低慣性電伺服馬達、複合碳芯線與高彈性率彈性體的基材的輕量高強度特殊齒形帶，做為可實現達到20G(196m/s²)的大加速度的唯一結構。

第九圖表示衝撞模擬測試裝置1000的控制系統1000a的概略結構的方塊圖。控制系統1000a具備：控制部1500，控制裝置整體的動作；計測部1600，計測平台1240的加速度；以及介面部1700，進行對外部的輸出入。

介面部1700例如具備一個以上的用來在使用者之間進行輸出入的使用者介面、用來連接LAN(Local Area Network)等各種網路的網路介面、用來連接外部機器的USB(Universal Serial Bus)或GPIB(General Purpose Interface Bus)等各種通訊介面。又，使用者介面例如包含一個以上的各種操作開關、顯示器、LCS(liquid crystal display)等各種顯示裝置，滑鼠或鍵盤等各種指點設備、觸控螢幕、數位相機、印表機、掃描器、蜂鳴器、揚聲器、麥克風、記憶卡讀寫器等各種輸出入裝置。

計測部1600具備：加速度感測器1620，安裝在平台1240，將來自加速度感測器1620的訊號放大及數位變換，來產生計測資料，送到控制部1500。

控制部1500經由伺服放大器1800連接有8台伺服馬達1320M及1420M。控制部1500與各伺服放大器1800可藉由光纖連接成可通訊，可在控制部1500與各伺服放大器1800之間進行高速回饋控制。藉此，可進行更高精確度(在時間軸的高解析度且高機率)的同步控制。

控制部1500根據經由介面部1700輸入的加速度波形或從計測部1600輸入的計測資料，藉由同步控制各驅動模組1320a~d、1420a~d的伺服馬達1320M、1420M的驅動，可根據加速度波形對平台1240賦予加速度。又，在本實施形態，8個伺服馬達1320M、1420M全部以同相位驅動(嚴格來說是左側的驅動模組1320a、1320b、1420a、1420b與右側的驅動模組1320c、1320d、1420c、1420d是以逆相位[逆旋轉]驅動)。

做為加速度波形，除了正弦波、半正弦波(half sine wave)、鋸齒波(鋸波)、三角波、梯形波等基本波形之外，還可以使用藉由在實際車輛衝撞測試中計測的加速度波形或衝撞的模擬計算所獲得的加速度波形或其他任意合成波形(例如由函數發生器等生成的波形)。

第十圖是加速度波形的一例，是將在平台1240上所固定的虛擬砝碼(不銹鋼製的長方體塊)做為樣品來進行測試時的波形。在第十圖中，虛線表示目標波形，實線表示實測波形。在此測試，在最初的第一期(P1)以實際車輛衝撞測試測量的波形的測試加速度被施加到樣品。接著在第二期(P2)，加速度為零(固定速度)的狀態保持特定期間(例如0.01秒間)。接著在第三期(P3)，以大致固定的加速度減速成加速度的絕對值在特定值以下。如第十圖所示，確認使用本實施形態的衝撞模擬測試裝置1000，可賦予與目標波形非常匹配的加速度波形於樣品。

又，本實施形態的衝撞模擬測試裝置1000在測試中樣品(或平台1240)的運動全被數值控制的點，與專利文獻1(特開2012-2699號公報)所記載的以往的貫穿物測試裝置完全不同。因為測試中的運動被完全控制，可容易施加各種加速度波形的衝擊於樣品。

在如專利文獻1所記載的以往的貫穿物測試裝置，因為不能控制施加衝擊後的貫穿物運動，所以貫穿物自由行進。因此，需要長的行進路。對此，本實施形態的衝撞模擬測試裝置1000，因為可在施加衝擊後以適當的(即對測試結果不實質造成影響程度的溫和)加速度盡快使貫穿物停止，所以可使行進路(軌道1231)變短，可大幅削減裝置的設置空間。例如，本實施形態的軌道1231的長度只不過才2公尺。

又，在如專利文獻1所記載的以往的貫穿物測試裝置，在測試後行進的貫穿物需要進行返回初始位置的作業。為了自動進行此作業，需要進一步設置將貫穿物返回初始位置的機構。又，因為貫穿物的行進距離長，將貫穿物返回初始位置的機構也會變大，回到初始位置的步驟也需要固定的時間。又，當將自己行進返回初始位置的機構組裝至貫穿物時，將貫穿物返回初始位置的機構可以小型化，但因為貫穿物的負重增加，會產生測試時的加速度降低的問題。對此，本實施形態的衝撞模擬測試裝置1000使用施加衝擊至平台1240的機構，可自動使平台1240回到初始位置，所以不需要另外設置用來將平台1240返回初始位置的專用機構。又，如上述，因為在測試中平台1240移動的距離短，所以以些許時間(例如1~2秒)可將平台1240返回初始位置。

又，如專利文獻1所記載的，在使用蓄壓器等所積蓄的壓力來產生衝擊的蓄壓式貫穿物測試裝置，因為充裝(蓄壓)需要時間，所以需要空出固定測試間隔。對此，因為本實施形態的衝撞模擬測試裝置1000不需要充裝，不需空出時間間隔，可進行連續的測試。因此，可更有效率地進行測試。

又，在蓄壓式貫穿物測試裝置，使用超高壓的油壓。因此，當發生油壓洩漏時，噴出的高壓液壓油有造成作業者受傷的危險性。又，因為在無控制狀態下使貫穿物長距離行進，所以作業者有撞到行進的貫穿物而受傷的危險性。對此，因為本實施形態的衝撞模擬測試裝置1000不使用油壓，也不會在無控制狀態下使貫穿物長距離行進，所以可安全地進行測試。

又，如第二圖所示，4條齒形帶1120a~d交互在前後錯開並曲折配置。藉由此結構，可持續校準4條齒形帶1120的軸間距離L，以4對驅動模組1320、1420驅動各齒形帶1120。

(第二實施形態)

上述第一實施形態的衝撞模擬測試裝置1000是重量相對大的樣品的測試或適合更高的加速度測試的高輸出型裝置，但接下來說明的關於本發明的第二實施形態的衝撞模擬測試裝置2000是適合更輕量的樣品測試的中輸出型裝置。

第十一、十二、十三以及十四圖，分別是衝撞模擬測試裝置2000的斜視圖、平面圖、正面圖以及側面圖。

在第二實施形態的衝撞模擬測試裝置2000，使用第一實施形態的的半數的二對伺服馬達2320M及2420M，採用驅動2條齒形帶2120a及2120d的結構。

又，上述第一實施形態的前方驅動部1300[後方驅動部1400]具備：4個驅動模組1320a~d[1420a~d]，分別具有一台伺服馬達1320M[1420M]，但如第十二圖所示，本實施形態的前方驅動部2300[後方驅動部2400]具備：單一驅動模組2320[2420]，具有2台伺服馬達2320M[2420M]。換句話說，在本實施形態，採用連接2台伺服馬達2320M[2420M]的結構的驅動模組2320[2420]。

具體來說，驅動模組2320[2420]具備：單一軸2370[2470]，被3個軸承2361、2362及2363[2461、2462及2463]支持成可旋轉，一個伺服馬達2320M[2420M]連接於軸2370[2470]的一端，另一個伺服馬達2320[2420]連接於另一端。也就是說，在本實施形態，驅動模組2320[2420]的單一軸2370[2470]被兩台伺服馬達2320M[2420M]同步驅動。如此的伺服馬達的連接結構，是藉由使用控制部2500與各伺服放大器2800之間的高速光數位通訊的高精確度同步控制來實現。

又，在本實施形態的驅動模組2320[2420]，藉由安裝在單一軸2370[2470]的兩個第一滑輪2140a[第二滑輪2160a]，驅動2條齒形帶2120a及2120d。因此，在驅動模組2320[2420]實現2條齒形帶2120a及2120d的完全同步控制。

又，在第一實施形態(第四圖)，藉由在框1220的軌道支持部1222下配置驅動模組1320b及1320c，採用縮短各帶機構1100a~d的軸間距離L，但在本實施形態，不採用此結構。因此，如第十三~十四圖所示，在本實施形態，框2220的軌道支持部2222的高度變低。然後，隨此，帶扣2180(第十三圖)的高度變薄。藉由此帶扣2180的低矮化，帶扣2180的慣性減少，所以即使低輸出也獲得高加速性能。又，藉由帶扣2180的低矮化，在驅動時施加於帶扣2180(及齒形帶2120)的Y軸周圍的力矩減少，齒形帶2120的彎曲變形減少，所以驅動力的傳達精確度提昇。

(第三實施形態)

第十五圖是關於本發明的第三實施形態的衝撞模擬測試裝置3000的斜視圖。本實施形態的衝撞模擬測試裝置3000是適合比第二實施形態的衝撞模擬測試裝置2000更輕量的樣品測試的低輸出型裝置。

在第三實施形態的衝撞模擬測試裝置3000，使用第一實施形態的4分之1的2個驅動模組3420a及3420d，採用分別驅動2條齒形帶3120a及3120d的結構。

衝撞模擬測試裝置3000僅具備測試部3200及後方驅動部3400做為機構部，不具備前方驅動部。在本實施形態，設有一對滑輪支持部3350a及3350d於測試部3200來取代在第一實施形態的前方驅動部1300(具體來說各驅動模組1320a及1320d的滑輪支持部1350)。

滑輪支持部3350a及3350d，除了軸承的配置間隔或軸3370的長度以外，與第一實施形態的滑輪支持部1350是相同結構。第一滑輪3140a被安裝在滑輪支持部3350a的軸3370，第一滑輪3140d被安裝在滑輪支持部3350d的軸 3370。齒形帶3120a被纏繞於滑輪支持部3350a的第一滑輪3140a與後方驅動部3400的第二滑輪3160a。又，齒形帶3120b被纏繞於滑輪支持部3350d的第一滑輪3140d與後方驅動部3400的第二滑輪3160d。在滑輪支持部3350a及3350d的軸3370，不連接伺服馬達，第一滑輪3140a及3140d是做為從動滑輪來運作。

在帶傳動是以帶的牽引力(拉伸力)傳達動力。又，在衝擊測試，需要對樣品施加減速方向(後方)的強加速度。也可以將驅動部配置在測試部3200的前方，將從動滑輪配置在測試部3200的後方，但在此情況下，以後方的從動滑輪捲起後，藉由連接於平台3240側的帶的牽引施加衝擊於樣品，所以帶的牽引長度會變長。因此，增加因帶的伸縮導致驅動精確度降低的狀況。因此，如本實施形態，將驅動部配置在測試部3200的後方，對測試精確度較有利。

在上述第一實施形態中，採用藉由將各齒形帶1120纏繞於一對驅動滑輪(第一滑輪1140及第二滑輪1160)，來結合2台伺服馬達1320M及1420M的動力，施加大動力於齒形帶1120的結構。在想施加更大動力於齒形帶1120的情況，舉出將各伺服馬達高輸出化做為一個方法。但是，當單純以轉子的大型化(大徑化)將伺服馬達高輸出化，慣性力矩會增大，導致不能以大加速度來驅動。

為了維持高加速性能並將伺服馬達高輸出化，將轉子變細長是有效的。以下，說明關於本發明人根據如此設計思想開發的低慣性高輸出伺服馬達(單元)。也可以使用如後述的第四、五及六實施形態的伺服馬達(單元)來取代在上述各實施例的伺服馬達。

(第四實施形態)

接下來，說明關於本發明的第四實施形態的衝撞模擬測試裝置4000。衝撞模擬測試裝置4000在具備後述的伺服馬達單元4320M及4420M來取代第一實施形態的伺服馬達1320M及1420M的這點與第一實施形態的衝撞模擬測試裝置1000不同。此外，伺服馬達單元4320M及4420M具有相同結構。

第十六圖是本發明的第四實施形態的伺服馬達單元4320M的側面圖。伺服馬達單元4320M是直列連接兩個伺服馬達4320MA及4320MB者。

伺服馬達4320MB是與第一實施形態的伺服馬達1320M及1420M相同結構者。伺服馬達4320MA是軸4320A2的兩端向外部突出成為兩個連接軸(第一軸4320A2a及第二軸4320A2b)的2軸伺服馬達。伺服馬達4320MA除了在具有第二軸4320A2b與不具備後述的旋轉編碼器4327的這些點以外，與伺服馬達4320MB為相同結構者。伺服馬達4320MA的第一軸4320A2a成為伺服馬達單元4320M所具有的單一輸出軸4322。

又，在關於伺服馬達單元4320M的以下說明，輸出軸4322突出側(第十六圖的右側)稱為負載側，其相反側稱為反負載側。2軸伺服馬達4320MA及伺服馬達4320MB是分別產生最大達到350N．m的轉矩，旋轉部的慣性力矩被抑制在10^-2kg‧m²的額定輸出37kW的大輸出超低慣性伺服馬達。

伺服馬達4320MB具備：筒狀的本體4320B1、軸4320B2、第一支架4320B3(負載側支架)、第二支架4320B4(反負載側支架)以及旋轉編碼器4327。又，在第一支架4320B3及第二支架4320B4的下面，分別設有一對螺孔4320B3t及4320B4t。

軸4320B2的負載側的一端部4320B2a貫穿第一支架4320B3突出於馬達外殼的外部，成為輸出軸4320B2a。另一方面，在第二支架4320B4的安裝座面(第十六圖的左側面)，安裝有旋轉編碼器4327，旋轉編碼器4327檢測軸4320B2的旋轉位移。軸4320B2的另一端部4320B2b貫穿第二支架4320B4，連接於旋轉編碼器4327。

如第十六圖所示，伺服馬達4320MB的輸出軸4320B2a與2軸伺服馬達4320MA的第二軸4320A2b被軸連接器4320C連接。又，伺服馬達4320MB的第一支架4320B3與2軸伺服馬達4320MA的第二支架4320A4被連接凸緣4320D空出特定間隔來連接。

連接凸緣4320D具有：圓筒狀的軀幹部4320D1；以及兩個凸緣部4320D2，從軀幹部4320D1的軸方向兩端部分別往半徑方向外側延伸。在各凸緣部4320D2，設有貫穿孔，該貫穿孔用於在第一支架4320B3及第二支架4320A4的安裝座面所設的螺孔所對應的位置固定螺栓，以螺栓固定於第一支架4320B3及第二支架4320A4。

如上述，為了維持高加速性能並將馬達高輸出化，將轉子變細長是有效的，但因軸承的軸支持間隔過長，軸的剛性不足，如彎曲成弓形的軸的變形振動變顯著，卻導致馬達性能降低。因此，如以往藉由一對軸承僅以馬達外殼的兩端部支持旋轉軸的結構，要維持低慣性力矩並大容量化有極限。

在本實施形態的伺服馬達單元4320M，藉由以軸連接器連接兩個伺服馬達的軸的簡單結構，不用新設計專用的轉子，實現了細長的轉子。又，藉由以連接凸緣連接兩個伺服馬達的本體的簡單結構，軸承的軸支持間隔被維持。因此，即使轉子變長，也可以以高剛性支持並穩定運作，藉此，以往的伺服馬達無法以高頻變動的大轉矩也變得可產生。又，伺服馬達單元4320M單體(無負載狀態)可以以30000rad/s²以上的角加速度驅動。

(第五實施形態)

接下來，說明關於本發明的第五實施形態的衝撞模擬測試裝置5000。衝撞模擬測試裝置5000在具備後述的伺服馬達5320M及5420M來取代第一實施形態的伺服馬達1320M及1420M的這點與第一實施形態的衝撞模擬測試裝置1000不同。此外，因為伺服馬達5320M及5420M具有相同結構，所以關於伺服馬達5420M省略重複的說明。

第十七圖是本發明的第五實施形態的伺服馬達5320M的縱面圖。在上述第四實施形態的伺服馬達1320M，雖然採用以連接凸緣4320D連接兩個伺服馬達本體(定子)的結構，但本實施形態的伺服馬達5320M不使用連接凸緣4320D，使用一體形成的單一本體框。本實施形態的本體框比第四實施形態的伺服馬達4320MA及4320MB更長，具有與伺服馬達單元4320M大致相同的全長。本實施形態的本體框在長度方向的兩端部與中途合計，等間隔地設有三個軸承。旋轉軸被這些軸承支持成可旋轉。在筒狀的本體框的長度方向兩端部，設有支持軸承的一對支架。又，在本體框的內周，設有支持軸承的軸承支持壁於長度方向中央部。再者，在本體框的內周，在各支架與軸承支持壁之間分別設有線圈，形成有本體(定子)。在旋轉軸的外周，在各線圈對面的位置設有核，形成有轉子。

在本實施形態中，因為可分別專門設計軸(轉子)及本體(定子)，所以使伺服馬達5320M整體的設計更佳化，可實現更高性能的馬達。

又，軸承及線圈數不受限於第十七圖所示的結構。例如在本體框的長度方向中途，也可以設置兩個以上的軸承及軸承支持壁。又，軸承被大致等間隔地設置在本體框的長度方向為較佳。在此情況下，在鄰接的軸承之間，也可以分別設置核及線圈。

(第六實施形態)

接下來，說明關於本發明的第六實施形態的衝撞模擬測試裝置6000。衝撞模擬測試裝置6000在具備後述的伺服馬達單元6320M及6420M來取代第一實施形態的伺服馬達1320M及1420M的這點與第一實施形態的衝撞模擬測試裝置1000不同。此外，伺服馬達單元6320M及6420M具有相同結構。

第十八圖是關於本發明的第六實施形態的衝撞模擬測試裝置6000的平面圖。伺服馬達單元6320M[6420M]具備直列連接的2台伺服馬達6320MA及6320MB[6420MA及6420MB]。伺服馬達6320MA及6420MA與第一實施形態的伺服馬達1320M及1420M為相同結構者。

伺服馬達6320MA[6420MA]是軸6320A2[6420A2]的兩端向外部突出成為兩個軸(第一軸6320A2a[6420A2a]及第二軸6320A2b[6420A2b])的2軸伺服馬達。伺服馬達6320MA及6420MA除了在具有第二軸6320A2b[6420A2b]與不具備後述的旋轉編碼器1327(第三圖)的這些點以外，與第一實施形態的伺服馬達1320M及1420M為相同結構者。伺服馬達6320MA[6420MA]的第一軸6320A2a[6420A2a]成為伺服馬達單元6320M[6420M]所具有的單一輸出軸6322[6422]。

做為2軸伺服馬達的伺服馬達6320MA[6420MA]，皆經由剛性高的第一馬達支持部6331[6431]固定第一支架6323A[6423A]及第二支架6324A[6424A]於底板6320D[6420D]。底板6320D[6420D]被固定於底塊6310[6410]。

又，伺服馬達6320MB[6420MB]是第一支架6323A[6423A]經由第一馬達支持部6331[6431]、第二支架6324A[6424A]經由第二馬達支持部(圖未顯示)，分別被固定在底板6320D[6420D]。

也就是說，在本實施形態，伺服馬達6320MA[6420MA]的本體與伺服馬達6320MB[6420MB]的本體經由底板6320D[6420D]被連接。在本實施形態，藉由使用剛性高的第一馬達支持部6331[6431]於支持做為2軸伺服馬達的伺服馬達6320MA[6420MA]的反負載側的第二支架6324A[6424A]，可不使用第四實施形態的連接凸緣4320D，以充分的剛性連接伺服馬達6320MA[6420MA]的本體與伺服馬達6320MB[6420MB]的本體。由於沒有連接凸緣4320D，伺服馬達單元6320M[6420M]的組裝變得容易。

又，伺服馬達6320MB[6420MB]的輸出軸6320B2[6420B2]與伺服馬達6320MA[6420MA]的第二軸6320A2b[6420A2b]被軸連接器6320C[6420C]連接。

合計16台的伺服馬達6320MA、6320MB、6420MA、6420MB分別經由個別的伺服放大器連接於控制部，以控制部同步控制。在本實施形態，16台的伺服馬達6320MA、6320MB、6420MA、6420MB全部根據相同加速度波形被驅動控制。

(第七實施形態)

接下來，說明關於本發明的第七實施形態的衝撞模擬測試裝置7000。第十九及二十圖分別是衝撞模擬測試裝置7000的平面圖及正面圖。又，第二十一及二十二圖是衝撞模擬測試裝置7000的側面圖。

上述各實施形態的衝撞模擬測試裝置，被構成為以前方驅動部及後方驅動部產生應施加於樣品的特定波形的衝擊(加速度脈衝)，藉由將產生的衝擊波形傳達至安裝有樣品的平台。對此，本實施形態的衝撞模擬測試裝置7000被構成為藉由使以特定速度自由行進的平台7240與後述的衝擊產生部7900衝撞，施加特定波形的衝擊於安裝在平台7240的樣品。也就是說，本實施形態的衝撞模擬測試裝置7000被構成為進行舊的衝撞型衝擊測試。

本實施形態的衝撞模擬測試裝置7000與第二實施形態的衝撞模擬測試裝置2000一樣，具備：平台7240；一對線性導軌7230，在X軸方向支持平台7240成可行進；前方驅動部7300及後方驅動部7400，驅動平台7240；以及一對帶機構7100a、7100d，傳達前方驅動部7300及後方驅動部7400產生的動力。

再者，本實施形態的衝撞模擬測試裝置7000具備：衝擊產生部7900，施加特定波形的衝擊於平台7240；以及推動器7250，向著衝擊產生部7900推出平台7240。

各線性導軌7230具備：軌道7231；以及3個托架7232，可在軌道7231行進。托架7232包含：2個托架7232a，安裝在平台7240的下面；以及1個托架7232b，安裝在推動器7250的下面。也就是說，藉由一對線性導軌7230在X軸方向支持平台7240及推動器7250成可行進。

又，在推動器7250的下面，安裝有一對帶扣7180(第二十圖)，推動器7250經由帶扣7180被固定於齒形帶7120。也就是說，以一對帶機構7100a、7100d驅動推動器7250。再者，本實施形態的平台7240不連接於帶機構7100a、7100d，經由連接於帶機構7100a、7100d的推動器7250驅動平台7240。

如第二十圖所示，推動器7250具有：底板7251；壓板7252，在此底板7251的前方端部的上面直立；以及肋7253，連接底板7251與壓板7252提高剛性。在底板7251的下面，安裝有線性導軌7230的一對托架7232b(第二十一圖)。

衝擊產生部7900具備：固定部7920，固定於底塊7310；衝擊部7940，被配置在固定部7920上；以及衝擊部7950，緩和固定部7920與衝擊部7940之間的衝擊。

在衝擊部7940的下面安裝有滑板(圖未顯示)，衝擊部7940可在固定部7920上以低摩擦滑動。

衝擊部7950具備：一對可動框7951，安裝於衝擊部7940；2對臂7953及1對導軌7955，安裝於固定部7920；以及4個線圈彈簧7954及線圈保持棒7956。又，雖然本實施形態的線圈彈簧7954是壓縮彈簧，但也可以使用拉伸彈簧。又，也可以使用板彈簧或圓形簧等其他種類的彈簧取代線圈彈簧7954。

可動框7951被安裝在衝擊部7940的左右(Y軸方向)兩側面。可動框7951具有：底板7251a，載於固定部7920的上面；以及四個肋7951b，連接此底板7251a與衝擊部7940的側面。四個肋7951b被等間隔地配置在X軸方向。

一對導軌7955被安裝在固定部7920上面成將其長方向向著X軸方向，一對可動框7951(具體來說是底板7251a)從Y軸方向兩側夾著衝擊部7940。衝擊部7940藉由此一對導軌7955限制其可動方向僅在X軸方向。

又，雖然在本實施形態被構成為以滑板及導軌7955來滑動導引衝擊部7940，但也可以是使用具備轉動體的線性導軌來滾動導引衝擊部7940的結構來取代滑板及導軌7955。

在Z軸方向延伸的2對臂7953，被安裝在固定部7920的四角成從X軸方向兩側夾著各可動框7951。

又，在各臂7953與鄰接於此的可動框7951之間，配置有線圈彈簧7954。調整的預負重被施加在各線圈彈簧7954成產生特定波形的衝擊。又，藉由以一對線圈彈簧7954從可動方向兩側夾住可動框7951，即使可動框7951移位，因線圈彈簧7954也能立刻回到初始位置。又，在緩衝部7950也可以設置卸載機，該卸載機與線圈彈簧7954被直列或並列地配置。

在衝擊產生部7900的衝擊部7940，形成有突出部7942，突出部7942在面對平台7240的Y軸方向中央部，往平台7240側(X軸負方向)突出。又，在突出部7942的前端，安裝有向平台7240突出的衝撞柱7944。

又，平台7240具備：本體7242；以及衝撞柱7244，從本體7242的正面中央部突出。

雖然本實施形態的衝撞柱7244及衝撞柱7944是以鋼鐵等硬質材料一體形成的剛體，但也可以將衝撞柱7244及/或7944做為具備卸載機及/或彈簧的緩衝裝置。又，在將衝撞柱7244及/或7944做為具備卸載機及彈簧兩者的緩衝裝置的情況下，卸載機與彈簧也可以直列連接，也可以並列連接。

接下來，說明衝撞模擬測試裝置7000的動作。首先，平台7240及推動器7250被配置在第二十圖所示的初始位置。此時，平台7240的背面接觸推動器7250的壓板7252。接下來，以前方驅動部7300及後方驅動部7400，經由帶機構7100a、7100d，以特定速度向著衝擊產生部7900驅動推動器7250。因為平台7240接觸推動器7250的壓板7252，所以與推動器7250一起以特定速度被驅動。此時，推動器7250慢慢加速到特定速度成不對平台7240施加大衝擊，或平台7240到達特定速度為止不離開推動器7250。

當推動器7250減速，平台7240離開推動器7250，在軌道7231上以特定速度自由行進。很快地，如第二十二圖所示，平台7240的衝撞柱7244與衝擊部7940的衝撞柱7944衝撞，藉此衝撞產生的衝擊被施加到安裝在平台7240的樣品。施加到樣品的衝擊大小與波形，可根據衝撞速度(特定速度)或線圈彈簧7954的彈簧常數來調整。又，藉由在緩衝部7950設置卸載機，將卸載機及/或彈簧設在衝撞柱7244及/或7944來做為緩衝裝置，可以產生更多樣的衝擊波形。再者，在衝擊產生部7900設置例如特性不停的複數個彈簧或卸載機，即使變更這些組合或連接關係，也可以產生更多樣的衝擊波形。

衝擊模擬測試後，藉由在反方向驅動前方驅動部7300及後方驅動部7400，推動器7250返回初始位置。平台7240以手動返回初始位置。又，也可以設置以自動將平台7240返回初始位置的機構。例如，設置可解除地連接推動器7250與平台7240的連接機構，使推動器7250與平台7240連接後，可藉由將推動器7250返回初始位置，也將平台7240返回至初始位置。又，例如，除了帶機構7100a、7100d以外，也可以設置平台回歸用的帶機構。在此情況下，不使平台7240固定於齒形帶，也可以是藉由例如安裝於齒形帶的推動器將平台7240推回初始位置的結構。

帶扣7180是以螺栓可拆卸地安裝於推動器7250。又，在平台7240的下面設有複數個螺孔，以螺栓可拆卸地安裝4個帶扣7180於平台7240。藉由從推動器7250拆卸帶扣7180，將帶扣7180安裝在平台7240，將平台7240連接於帶機構7100a、7100d的齒形帶7120，與第二實施形態的衝撞模擬測試裝置2000一樣，可進行將由前方驅動部7300及後方驅動部7400產生的衝擊波形以一對帶機構7100a、7100d直接施加至平台7240的測試。

(第八實施形態)

接下來，說明關於本發明的第八實施形態。本實施形態是將本發明適用於進行製品或包裝貨物的衝擊測試的衝擊測試裝置。

為了評估製品的強度與包裝設計的妥當性，進行落下測試(非專利文獻1)與水平衝擊測試(非專利文獻2)。在落下測試，有用自由落下測試裝置進行的方法與以衝擊測試裝置進行的方法。以自由落下測試裝置進行的落下測試是讓樣品從特定高度自由落下，使樣品與落下面衝撞。以衝擊測試裝置進行的落下測試是讓裝載樣品的衝擊台從特定高度自由落下，使衝擊台與衝擊波產生裝置衝撞，經由衝擊台對樣品施加衝擊。又，水平衝擊測試是讓裝載樣品的滑行車以特定速度行進，使樣品與衝擊板的衝撞面衝撞。

‧非專利文獻1：JIS Z 0202：1994「包裝貨物一落下測試方法」

‧非專利文獻2：JIS Z 0205：1998「包裝貨物一水平衝擊測試方法」

在非專利文獻1所記載的自由落下測試裝置與衝擊測試裝置是落下測試專用的測試裝置，在非專利文獻2所記載的水平衝擊測試裝置是水平衝擊測試專用的測試裝置。因此，進行落下測試與水平衝擊測試，需要分別準備專用的測試裝置。

又，因為以往的落下測試及水平衝擊測試皆是藉由讓樣品(或裝載樣品的衝擊台)與落下面等衝撞來產生施加於樣品的衝擊，所以不能以高自由度設定產生的衝擊波形與持續時間(衝擊脈衝作用時間)。因此，在實際輸送時，不能進行正確地重現加入捆包貨物的衝擊測試。

根據本實施形態，提供一種衝擊測試裝置，可實施對樣品施加鉛直方向衝擊的落下測試(或垂直衝擊測試)與對樣品施加水平方向衝擊的水平衝擊測試的兩測試。

第二十三及二十四圖表示關於本發明的實施形態的衝擊測試裝置8000的外觀的斜視圖。第二十三圖是從正面側來看衝擊測試裝置8000的圖，第二十四圖是從背面側來看的圖。又，第二十五及二十六圖分別是衝擊測試裝置8000的左側面圖及背面圖。

在以下說明，如第二十三圖的座標所示，從第二十三圖的左上向右下的方向定義為X軸方向，從左下向右上的方向定義為Y軸方向，從下向上定義為Z軸方向。X軸方向及Y軸方向是彼此垂直的水平方向，Z軸方向是鉛直方向。又，將X軸正方向稱為前方，X軸負方向稱為後方，Y軸正方向稱為右方，Y軸負方向稱為左方。

衝擊測試裝置8000是為了對包裝貨物等的樣品S(第二十七圖)，評估包裝設計等是否為適當者，可進行下面三種類的測試的裝置。

(1)落下測試

(2)垂直衝擊測試

(3)水平衝擊測試

落下測試是讓樣品S從特定高度以特定姿勢自由落下，並與落下面衝撞的測試。又，垂直衝擊測試是對樣品S施加鉛直方向的特定衝擊(加速度)的測試，水平衝擊測試是對樣品S施加水平方向的特定衝擊的測試。

在使用衝擊測試裝置8000的垂直及水平衝擊測試，如以往的衝擊測試，並非使樣品S與衝擊板衝撞，是藉由控制裝載樣品S的行進部8300的驅動(具體來說是使行進部8300根據特定加速度波形來加速)，產生施加至樣品S的衝擊。

在第二十三~二十六圖表示設定成落下測試用的衝擊測試裝置8000。又，在第二十七圖表示垂直衝擊測試時的衝擊測試裝置8000，在第二十八圖表示水平衝擊測試時的衝擊測試裝置8000。衝擊測試裝置8000對應測試種類來變更設定(配置形態與動作模式)。

衝擊測試裝置8000具備：固定部8100、軌道部8200、行進部8300 以及支柱支持部8400(第二十八圖)。軌道部8200是細長的結構部，以Y軸方向延伸的旋轉軸(旋迴軸)為中心，在將長度方向垂直直立的垂直位置(第二十三~二十七圖)與倒置成水平的水平位置(第二十八圖)之間，可旋轉地連接於固定部8100。又，行進部8300在軌道部8200的長度方向可滑動(即直線行進)地連接於軌道部8200的正面(安裝有後述軌道8520的面)。當軌道部8200被配置在垂直位置時，行進部8300可在水平方向行進。

在落下測試(第二十三~二十六圖)及垂直衝擊測試(第二十七圖)，是在軌道部8200垂直直立的狀態(直立位置)下進行測試，在水平落下測試(第二十八圖)，是在軌道部8200倒置成水平的狀態(水平位置)下進行測試。

又，關於軌道部8200的方向，在第二十三圖所示的落下測試的設定中，將向著X軸正方向側(安裝有行進部8300側)稱為正面，將向著X軸負方向側稱為背面，將向著Y軸正方向側稱為右側面(右側)，將向著Y軸費方向側稱為左側面(左側)，將向著Z軸正方向側稱為前端面，將向著Z軸負方向側稱為後端側。

衝擊測試裝置8000具備：一對線性導軌8500(8500R、8500L)，可滑動地連接軌道部8200與行進部8300；左右一對帶機構8600(8600R、8600L)，將驅動力傳達至行進部8300；旋轉驅動部8800(第二十九圖)，使分別驅動各帶機構8600(8600R、8600L)的左右一對帶驅動部8700(8700R、8700L)及軌道部8200的框(以下稱「軌道框8200F」)旋轉。

線性導軌8500是滾動導引機構，具備：軌道8520，被安裝在軌道框8200F；4個托架8540，被安裝在行進部8300；以及圖未顯示的轉動體(滾珠或輥)，存在於軌道8520與托架8540之間。托架8540可經由轉動體以低摩擦在軌道 8520上行進。

在線性導軌8500的轉動體，除了一般的不銹鋼等鋼材以外，也可以使用氮化矽、碳化矽、氧化鋯等陶瓷材料。藉由使用氮化矽等陶瓷製的轉動體，抑制高速驅動時的滯塞。

固定部8100具備固定框8100F與複數個衝擊塊8190。固定框8100F具備：底板8120與支持衝擊塊8190的塊支持框8140。塊支持框8140被固定在底板8120上。

如第二十三圖所示，衝擊塊8190是平台狀的構成要素，具備：矩形的衝擊板8191，水平地配置；以及4隻腳8192，從衝擊板8191的四個角落分別向下方延伸。腳8192的下端以熔接一體固定於塊支持框8140。衝擊板8191的上面是在落下測試中樣品S衝撞的落下面。衝擊塊8190(特別是形成有落下面的衝擊板8191)是由不銹鋼等堅固材料所形成。

本實施形態的衝擊測試裝置8000具備12個衝擊塊8190。12個衝擊塊8190空出固定間隔(空隙)，被配列在X軸方向3列，Y軸方向4列成格子點狀。構成落下面的12個衝擊塊8190的衝擊板8191的上面，被配置在同一平面上。

第二十九圖表示固定部8100的下部的圖。在第二十九圖中，為了方便說明，省略塊支持框8140及衝擊塊8190的圖示。在固定部8100的下部，配置有一對帶驅動部8700(8700R、8700L)與旋轉驅動部8800。旋轉驅動部8800被配置在衝擊塊8190(第二十三圖)的下方，被固定框8100F(第二十三圖)所包圍。

各帶驅動部8700具備伺服馬達8720及伺服放大器8740(第三十四圖)。各帶驅動部8700也可以具備：減速機，將從伺服馬達8720輸出的動力的旋轉速度減速。

伺服馬達8720是產生最大達到350N．m的轉矩，旋轉部(轉子及軸)的慣性力矩被抑制在10^-2kg‧m²以下，額定輸出37kW的大輸出超慣性伺服馬達。又，對應需要的衝擊(加速度)大小，也可以增減伺服馬達8720的容量。又，根據需要衝擊的大小，也可以使用慣性力矩為0.2kg‧m²左右的一般伺服馬達。

旋轉驅動部8800具備：馬達8810；變速箱8820，使從馬達8810輸出的動力的旋轉速度減速；驅動滑輪8830，與變速箱8820的輸出軸結合；從動滑輪8860，與軌道框8200F的軸部8280(第三十圖)結合；以及齒形帶8840，在驅動滑輪8830與從動滑輪8860延伸。

固定框8100F具備：一對馬達支持框8160，支持各伺服馬達8720；驅動部支持框8170，支持旋轉驅動部8800的馬達8810及變速箱8820；以及軸承部8180，可旋轉地支持軌道框8200F。馬達支持框8160、驅動部支持框8170及軸承部8180分別固定於底板8120。

馬達支持框8160包含：負載側支架支持部8160A，支持伺服馬達8720的負載側支架8720A；以及反作用力側支架支持部8160B，支持反作用力側支架8720B。在負載側支架8720A，安裝有軸承，該軸承可旋轉地支持伺服馬達8720的軸8720s的一端側。又，在反作用力側支架8720B，安裝有軸承，該軸承可旋轉地支持軸8720s的另一端側。藉由以馬達支持框8160支持伺服馬達8720的負載側支架8720A及反作用力側支架8720B兩者，伺服馬達8720的軸8720s以高剛性支持，所以軸8720s的徘徊移動被抑制，可以進行更高精確度的驅動控制。

第三十圖表示軌道部8200的後端側部分的正面圖，第三十一圖是軌道部8200的後端部分解圖。又，第三十二圖是軸承部8180及其周邊的剖面圖。再者，在第三十圖中，為了方便說明，僅圖示軌道部8200(軌道框8200F、線性導軌8500以及帶機構8600)以及旋轉驅動部8800的從動滑輪8860。

軌道框8200F具有：左右並列配置的一對軌道支持部8220(8220R、8220L)；前端連接部8240(第二十六圖)，連接軌道支持部8220R與8200L的前端部雙方；3個中間連接部8250，連接軌道支持部8220R與8200L的中間部雙方；左右一對間隔物8260(8260R、8260L)，被安裝於各軌道支持部8220(8220R、8220L)的後端部；左右一對驅動板8270(8270R、8270L)，被安裝於間隔物8260(8260R、8260L)；以及軸部8280，連接驅動板8270R與8270L。

軌道支持部8220、間隔物8260以及驅動板8270各為細長部件，彼此平行配置。具體來說，間隔物8260被夾在軌道支持部8220的後端部及驅動板8270的前端部之間，以熔接等一體地連接軌道支持部8220與驅動板8270。又，間隔物8260的寬(Y軸方向尺寸)比後述的齒形帶8620更寬廣。藉由使用間隔物8260使驅動板8270配置在比齒形帶8620(及後述的驅動滑輪8640)更靠近Y方向內側。

軌道支持部8220R、8220L是角柱狀部件，在其正面，遍及大致全長，分別安裝有線性導軌8500R、8500L的軌道8520。

前端連接部8240及3個中間連接部8250在軌道支持部8220R、8220L的長度方向等間隔配置，一對軌道支持部8220R及8220L連接成梯子狀。

軸部8280是圓柱狀部件，其兩端在被螺栓8290(第三十一圖)固定於驅動板8270R、8270L。

如第三十二圖所示，軸承部8180具備：台座8181及被台座8181支持的一對軸承8182。在台座8181的上部形成有在X軸方向延伸的溝8181g。又，在被溝8181g分歧成2個的台座8181的上部，分別同心地(即共有中心線)形成有在Y軸方向貫穿的貫穿孔8181h，各貫穿孔8181h嵌入軸承8182。軌道框8200F的軸部8280，經由一對軸承8182被可旋轉地支持於台座8181。

如第三十一圖所示，從動滑輪8860經由滑輪安裝部件8850(緊固連接器)安裝於軌道框8200F的軸部8280。滑輪安裝部件8850是嵌入從動滑輪8860的中空部8860h的圓筒狀部件，在從動滑輪8860的中空部8860h嵌入有軸部8280。滑輪安裝部件8850藉由鎖緊附屬的螺栓，外徑擴大且內徑變窄，藉此構成為一體連接軸部8280與從動滑輪8860。

又，在滑輪安裝部件8850的外周面形成有齒條，與此嚙合的齒條形成在從動滑輪8860的內周面。藉由此結構，從動滑輪8860經由滑輪安裝部件8850強固地與軌道框8200F的軸部8280結合，以從變速箱8820輸出的動力確實地傳達至軌道框8200F。當藉由旋轉驅動部8800旋轉驅動與從動滑輪8860結合的軸部8280，軌道框8200F以軸部8280的中心線(旋轉軸)為中心旋轉。

行進部8300在第二十三~二十五圖所示的落下測試用設定中，具備：垂直直立的平板狀支持板8320(平台)以及從支持版8320的下端部大致水平延伸的支持框8340。在支持板8320的背面，安裝有各線性導軌8500R、8500L的托架8540(第二十五圖)。又，支持板8320設有複數個螺孔，該些螺孔在水平衝擊測試或垂直衝擊測試時用來將樣品S固定在行進部8300。

又，如第二十七及二十八圖所示，在水平及垂直衝擊測試用的設定中，在行進部8300設有支持板8360(平台)。支持板8360被安裝於支持框8340。在支持板8360也設有複數個螺孔，該些螺孔用來將樣品S固定在行進部8300。

在支持框8340，從行進部8300的行進方向來看時，在對應各衝擊塊8190的位置，形成有貫穿支持框8340的12個矩形貫穿孔8340a。在落下測試中，行進部8300降下時，為了衝擊塊8190的衝擊板8191可通過支持框8340的貫穿孔8340a，貫穿孔8340a被形成為比衝擊板8191的上面更大。在落下測試中，因為支持框8340下降至比衝擊塊8190的衝擊板8191更低的位置，所以衝擊板8191通過支持框8340的貫穿孔8340a，自由落下的樣品S與穿過支持框8340的衝擊板8191衝撞。

如第二十六圖所示，各帶機構8600(8600R、8600L)具備：齒形帶8620(纏繞連接器)、驅動滑輪8640、從動滑輪8660、4個導引輥8680以及2個帶扣8690。各帶機構8600R、8600L分別被對應的帶驅動部8700R、8700L所驅動。

各帶機構8600R、8600L的驅動滑輪8640被安裝在對應的帶驅動部8700R、8700L的伺服馬達8720的軸8720s。如第三十圖所示，各驅動滑輪8640與軌道框8200F的軸部8280同心地配置。從動滑輪8660被安裝在軌道框8200F(前端連接部8240)的前端。齒形帶8620在驅動滑輪8640與從動滑輪8660延伸，可迴轉地安裝在軌道框8200F的周圍。

導引輥8680被安裝在軌道框8200F的背面。具體來說，導引輥8680被安裝在前端連接部8240的後端部及各中間連接部8250。齒形帶8620通過軌道框8200F與導引輥8680之間。因為齒形帶8620被導引輥8680以低摩擦導引，所以即使以高速驅動時，也可以穩定在特定軌道迴轉。

本實施形態的齒形帶8620與第八圖所示的第一實施形態的齒形帶1120為相同結構。又，在第八圖中，在本實施形態的說明所使用的齒形帶8620的各構成要素的元件符號表示在括弧內。

各齒形帶8620在其長度方向的2處，以帶扣8690(連接器固定具) 固定於行進部8300。又，各齒形帶8620以一個帶扣8690連接成迴圈狀。再者，也可以是齒形帶8620的一端以一個帶扣8690固定在行進部8300，另一端以另一個帶扣8690固定在行進部8300。

第三十三圖是帶扣8690的分解圖。帶扣8690具備：安裝部8691，安裝在行進部8300；以及夾板8692，在安裝部8691之間鎖緊並固定齒形帶8620。

在夾板8692的寬方向中央，形成有齒面8692t，齒面8692t與形成在齒形帶8620內周面的齒面8621t(第八圖)嚙合。又，在安裝部8691的下面，形成有溝8691g，溝8691g埋入有齒形帶8620及夾板8692。

在夾板8692，夾著齒面8692t在寬方向兩側設有複數個貫穿孔8692h，該些貫穿孔8692h用來將夾板8692拴緊於安裝部8691。又，在安裝部8691，設有與各貫穿孔8692h聯絡的螺孔8691i。藉由將通過夾板8692的各貫穿孔8692h的螺栓8693嵌入安裝部8691的對應螺孔8691i，安裝夾板8692於安裝部8691。

當齒形帶8620嵌入安裝部8691的溝8691g，夾板8692安裝在安裝部8691時，齒形帶8620在安裝部8691與夾板8692之間被壓迫，固定於帶扣8692。此時，因為齒形帶8620的齒面8621t與夾板8692的齒面8692t嚙合，所以即使對齒形帶8620施加長方向(X軸方向)的強衝擊，齒形帶8620也不會從帶扣8690滑動，藉由帶扣8690一體固定齒形帶8620的行進部8300被驅動。

在安裝部8691，設有複數個貫穿孔8691h，該些貫穿孔8691h用來將安裝部8691拴緊於行進部8300。又，在行進部8300，設有對應貫穿孔8691h的複數個螺孔(圖未顯示)。安裝部8691僅可藉由移除螺栓容易地裝卸至行進部8300。例如，配合樣品準備專用的行進部8300，對應樣品種類可交換行進部8300來使用。

本實施形態的衝擊測試裝置8000，被構成為對樣品施加超過例如20G(196m/s²)的大加速度。為了正確地傳達大加速度，需要在動力傳達系統使用剛性高的部件。做為剛性高的動力傳達系統，有例如滾珠螺栓機構、齒輪傳動機構、鏈傳動機構、鋼絲傳動機構等等。

在使用齒輪傳動機構或鏈傳動機構的情況下，需要對齒輪或鏈施加能承受大加速度的強度。但是，當強度提高時，慣性會變大，所以需要更高輸出的馬達。又，馬達的高輸出化伴隨著馬達本身的慣性力矩增大，所以需要更高輸出化，導致馬達大型化或能量效率降低。又，當裝置整體的慣性過大時，大加速度的產生、傳達變困難。以齒輪傳動機構或鏈傳動機構進行的加速，大約在3G(29m/s²)左右到極限，不能以衝擊測試所需的加速度(例如10G[98m/s²])來驅動。又，當以衝擊測試所需的快圓周速率來驅動齒輪機構或鏈機構時，有可能會產生滯塞。

又，在汽車用正時帶等一般的齒形帶，使用捻合玻璃纖維或醯胺纖維的芯線。當以超過10G(98m/s²)的大加速度驅動時，因芯線的剛性或強度不足導致齒形帶的伸縮變大，所以無法正確地傳達運動。又，在一般的齒形帶，基材使用丁腈橡膠或氯丁橡膠等硬度相對低的合成橡膠，所以容易產生跳齒，無法正確地傳達運動。

又，做為驅動源，也有使用伺服閥與液壓汽缸者，但響應速度不足，無法正確地重現以超過200Hz的高頻變動的衝擊波形。又，因為油壓系統除了油壓裝置以外，需要大型油壓供給設備，所以需要寬廣的設置場所。再者，油壓系統有油壓供給設備的維持、管理成本高，漏油導致的環境污染問題等。

本案發明人對於上述的關於滾珠螺栓機構、齒輪傳動機構、鏈傳動機構、鋼絲傳動機構、帶傳動機構等的各種傳動機構反覆進行大量的模擬或測試實驗，結果成功開發本實施形態的驅動系統，即組合超低慣性電伺服馬達、複合碳芯線與高彈性率彈性體的基材的輕量且高強度的特殊齒形帶，做為可實現達到10G(98m/s²)的大加速度的唯一結構。

第二十八圖所示的支柱支持部8400，當被配置在軌道部8200倒置成水平的水平位置時，是用來從下方支持軌道框8200F的前端側，使過大的負重不要施加至軸部8280的結構部。

支柱支持部8400具備：底板8420以及立於底板8420上的支柱8440。在支柱8440的上面安裝有橡膠板等緩衝部件。4根支柱8440在衝擊測試裝置8000被設定成水平衝擊測試用時(即軌道部8200被配置在水平位置時)，被配置成軌道支持部8220R載置於右側的2根支柱8440，軌道支持部8220L載置於左側的2根支柱8440。

第三十四圖表示衝擊測試裝置8000的控制系統8000a的概略結構的方塊圖。控制系統8000a具備：控制部8020，控制裝置整體的動作；計測部8030，計測行進部8300或樣品S的加速度；以及介面部8040，進行與外部的輸出入。

介面部8040例如具備一個以上的用來在使用者之間進行輸出入的使用者介面、用來連接LAN(Local Area Network)等各種網路的網路介面、用來連接外部機器的USB(Universal Serial Bus)或GPIB(General Purpose Interface Bus)等各種通訊介面。又，使用者介面例如包含一個以上的各種操作開關、顯示器、LCS(liquid crystal display)等各種顯示裝置，滑鼠或鍵盤等各種指點設備、觸控螢幕、數位相機、印表機、掃描器、蜂鳴器、揚聲器、麥克風、記憶卡讀寫器等各種輸出入裝置。

計測部8030具備：加速度感測器8030a，安裝於行進部8300，將來自加速度感測器8030a的訊號擴大及數位變換來產生計測資料，傳送到控制部8020。又，計測部8030增設安裝於樣品S的加速度感測器8030b，也可以在測試中計測施加於樣品S的衝擊。

2台伺服馬達8720分別經由伺服放大器8740連接於控制部8020。控制部8020與各伺服放大器8740可通信地被光纖連接，在控制部8020與各伺服放大器8740之間可進行回饋控制。藉此，可以高精確度(在時間軸的高解析度且高機率)地同步控制複數個伺服馬達。又，旋轉驅動部8800的馬達8810經由驅動器8810d連接於控制部。

控制部8020根據經由介面部8040輸入的加速度波形等的控制條件或從計測部1600輸入的計測資料，同步控制各帶驅動部8700R、8700L的伺服馬達8720的驅動。又，在本實施形態中，以同相位驅動2個伺服馬達8720(嚴格來說是以逆相位[逆旋轉]驅動左側的帶驅動部8700L的伺服馬達8720與右側的帶驅動部8700R的伺服馬達8720)。

如上述，使用衝擊測試裝置8000，可進行落下測試、垂直衝擊測試及水平衝擊測試的3種測試。接下來，說明關於各測試的內容及順序。

〔落下測試〕

落下測試是使樣品S從特定高度自由落下至衝擊塊8190上的測試。落下測試如上述，將軌道部8200垂直直立，在移除行進部8300的支持板8360(第二十七圖) 的狀態下進行。

在落下測試中，首先，驅動帶驅動部8700R、8700L，行進部8300移動至準備位置，在準備位置載置樣品S至支持框8340上。準備位置是在衝擊塊8190的衝擊板8191被設定在不比支持框8340的上面更高的位置。又，在行進部8300設有用來以特定姿勢保持樣品S的姿勢保持部件(圖未顯示)，可以特定姿勢載置樣品S於姿勢保持部件上。

接下來，帶驅動部8700R、8700L被驅動，樣品S與行進部8300一起從衝擊塊8190的上面(落下面)上升至特定高度的落下位置為止。在落下位置靜止特定時間後，行進部8300以比重力加速度更大的加速度下降至下限位置。此時，樣品S從支持框8340浮上，以重力加速度自由落下。又，下限位置被設定在支持框8340比衝擊塊8190的衝擊板8191更低的位置。因此，當行進部8300到達下限位置時，衝擊板8191穿過支持框8340的貫穿孔8340a，所以樣品S與衝擊板8191衝撞。

又，在落下測試(自由落下)時，與衝擊塊8190衝撞為止，也可以保持樣品S從支持框8340浮上的狀態，不需要總是以比重力加速度大的加速度使行進部8300下降。

又，也可以設有保持機構，使樣品S保持著可解除地固定在行進部8300。在此情況下，使樣品S與行進部8300以例如重力加速度以上加速至特定速度為止，在與衝擊塊8190衝撞前解除保持機構，使只有樣品S與衝擊塊8190衝撞。藉此，可以用在自然落下無法達到的落下速度使樣品S與衝擊塊8190衝撞。又，在以保持機構解除樣品S的保持時，以重力加速度使行進部8300下降，因為重力以外的力不作用於樣品S，所以可保持姿勢使樣品S落下。

〔垂直衝擊測試〕

垂直衝擊測試是藉由以預設加速度在鉛直方向加速行進部8300，施加衝擊於固定在行進部8300的樣品S的測試。雖然上述的落下測試是藉由使樣品S落下至衝擊塊8190上來施加衝擊至樣品S，但在垂直衝擊測試，藉由以帶驅動部8700R、8700L使行進部8300在鉛直方向加速來施加衝擊於樣品S。因此，藉由垂直衝擊測試，例如比落下測試更嚴格的條件(施加強衝擊)的測試、溫和條件(施加弱衝擊)的測試、施加衝擊脈衝作用時間長的衝擊的測試、反覆(斷續)施加衝擊的測試、施加無法重現對衝擊塊8190的衝撞的衝擊波形的測試等，可以各種條件進行測試。

如第二十七圖所示，在垂直衝擊測試用的設定中，在支持框8340的上面安裝有支持板8360。又，樣品S在被載置於支持板8360上的狀態下，固定於行進部8300。又，在垂直衝擊測試中，行進部8300不移動至比衝擊塊8190的衝擊板8191更下方。因此，在垂直衝擊測試中，支持板8360及樣品S不會與衝擊塊8190衝撞。

即使在垂直衝擊測試，首先驅動帶驅動部8700R、8700L，行進部8300下降至準備位置，樣品S被安裝於行進部8300。具體來說，樣品S被載置於支持板8360上，被固定在支持板8360及8320的至少一者。又，也可以將用來保持樣品S在特定姿勢的姿勢保持部件(圖未顯示)設在行進部8300，以姿勢保持部件使樣品S保持在特定姿勢。

接下來，驅動帶驅動部8700R、8700L，樣品S與行進部8300一起上升至開始位置為止。開始位置對應測試條件設定成可確保測試所需要的行進部8300的移動範圍。開始位置被設定在例如行進部8300的可動範圍的中間位置。在開始位置靜止特定時間後，根據預設的衝擊波形驅動帶驅動部8700R、8700L，特定衝擊被施加至行進部8300及樣品S。測試後，行進部8300被下降至準備位置為止，樣品S從行進部8300被移除。

〔水平衝擊測試〕

水平衝擊測試是藉由以預設加速度在水平方向加速行進部8300，來施加衝擊至固定於行進部8300的樣品S的測試。水平衝擊測試是藉由將軌道部8200倒置於水平位置，以帶驅動部8700R、8700L在水平方向驅動行進部8300來進行。

即使在水平衝擊測試，首先，驅動帶驅動部8700R、8700L，行進部8300被移動至準備位置為止，樣品S被安裝在行進部8300。具體來說，樣品S被載置於支持板8320上，被固定在支持板8360及8320的至少一者。又，也可以將用來保持樣品S在特定姿勢的姿勢保持部件(圖未顯示)設在行進部8300，以姿勢保持部件在特定姿勢支持樣品S的狀態下，也可以將樣品S安裝於行進部8300。

接下來，驅動帶驅動部8700R、8700L，樣品S與行進部8300一起移動至開始位置為止。在開始位置靜止特定時間後，根據預設的衝擊波形驅動帶驅動部8700R、8700L，特定衝擊被施加至行進部8300及樣品S。

因為在水平衝擊測試用的設定，不管行進部8300的位置，可進行樣品S的裝配，所以並不總是需要設定準備位置，也不需要在裝配樣品S時使行進部8300移動到準備位置。又，在水平衝擊測試的準備位置，也可以設定再與落下測試或垂直衝擊測試的準備位置不同的位置。例如，也可以將在水平衝擊測試的準備位置與開始位置設定成共通的位置，省略在樣品S裝配後從準備位置使行進部8300移動至開始位置的步驟。

在水平或垂直衝擊測試中施加於樣品S的衝擊是以例如波形種類 (正弦波、半正弦波、鋸齒波、三角波、梯形波等)、持續時間及最大加速度來定義。又，在使用衝擊測試裝置8000的水平或垂直衝擊測試中，可對樣品S施加由使用者設定的波形(使用者設定波形)的衝擊。做為使用者設定波形有例如以落下測試或衝撞測試所計測的衝擊波形、以衝撞的電腦模擬所預測的衝擊波形或其他任意合成波形(以函數發生器等所產生的波形)。

又，雖然在水平或垂直衝擊測試中施加於樣品S的衝擊，通常以加速度來表示，但也可以用位移、速度或加加速度的波形(或時間的函數)來設定、控制衝擊。

根據各測試在樣品S有無產生的變形或損傷，評估包裝設計等是否適當。又，在樣品S(例如捆包的製品)安裝加速度傳感器等感測器來進行測試，從測試時施加於樣品S的衝擊的計測結果，也可以評估包裝設計等。

又，樣品S不限於包裝貨物，也可以將製品本身做為樣品S，使用衝擊測試裝置8000來評估製品強度。

以上說明的本實施形態的衝擊測試裝置8000，僅藉由使軌道部8200旋轉來裝卸支持板8360，除了落下測試及垂直衝擊測試以外，可進行水平衝擊測試。雖然以往每次測試需要準備專用的測試機，但若使用本實施形態的衝擊測試裝置8000，可以用1台裝置進行3種測試。因此，大幅減輕測試設備的引進或維持管理成本。又，也可以大幅減少測試設備的設置所需的空間。

再者，在本實施形態的衝擊測試裝置8000中，採用帶機構8600於行進部8300的驅動，再者，採用同心(即共通的旋轉軸為中心地旋轉)地配置軌道部8200的旋轉中心所成的軸部8280與驅動帶機構8600的驅動滑輪8640的結構。藉由此結構，即使以軸部8280為中心，不進行使軌道部8200旋轉來變更軌道部8200的傾斜，帶驅動部8700的切換(例如落下測試/垂直衝擊測試用的帶驅動部8700與水平衝擊測試用的帶驅動部8700的切換)或移動(例如，將帶驅動部8700固定於軌道部8200，使帶驅動部8700與軌道部8200一起移動)，可持續以帶驅動部8700使帶機構8600驅動。又，在軌道部8200旋轉中，不需要分離帶機構8600與帶驅動部8700的連接。

因此，藉由採用同心地配置軸部8280(軌道部8200的旋轉軸)與驅動滑輪8640的結構，每次配置軌道部8200(垂直位置、水平位置)不需要設置專用的帶驅動部8700，也不需要設置分離或切換帶機構8600與帶驅動部8700連接的機構，可用簡單的裝置結構實施3種測試。又，因為不需要使帶驅動部8700與軌道部8200一起旋轉(即帶驅動部8700組裝於軌道部8200)，所以不增加軌道部8200的重量，可以用相對小容量的小型旋轉驅動部8800使軌道部8200旋轉。

同心地配置軸部與驅動滑輪的結構不限於帶傳動機構，也可以適用於鏈傳動機構或鋼絲傳動機構等其他種類的纏繞傳動機構。又，藉由置換驅動滑輪至驅動齒輪，也可以適用於齒輪傳動機構。

但是，如上述，在鏈傳動機構或齒輪傳動機構，因為動力傳達機構的慣性大，所以在水平衝擊測試或垂直衝擊測試，難以對可動部傳達大衝擊。又，在鋼絲傳動機構或使用平帶的帶傳動機構，因為使用一般的齒形帶的情況，因芯線的剛性或強度不足，齒形帶的伸縮變大，又，基材硬度不足導致容易發生跳齒，所以難以正確地傳達大衝擊。

在本實施形態的衝擊測試裝8000，藉由採用將輕量且高強度、高彈性率的碳芯線使用於芯線8622，又，將高強度聚氨酯或氫化丙烯腈丁二烯橡膠(H-NBR)等的高強度、高硬度彈性體使用於本體部8621的基材的輕量(低慣性)且高強度的齒形帶8620，可正確地傳達大衝擊。

以上是本發明的例示的實施形態的說明。本發明的實施形態不受限於上述所說明者，在其技術思想的範圍內可進行各種變形。例如本說明書中例示地明示的實施形態等的結構及/或從本說明書中的記載適當組合成本領域人士的自明結構也包含在本申請案的實施形態。

在上述實施形態中，雖然伺服馬達的軸直接連接滑輪支持部的軸，但也可以經由減速機連接伺服馬達與滑輪支持部的軸。因為使用減速機，可以進行重量(慣性)更大的樣品測試。又，因為可使用更低容量的伺服馬達，所以可以進行裝置的小型化、輕量化或低成本化。

在上述實施形態中，雖然控制施加於平台或行進部的加速度(即以加速度表現的衝擊)，但本發明不受限於此結構，例如也可以用速度或加加速度(jerk)來控制平台等的運動。

在上述實施形態中，雖然控制平台或行進部的加速度，但本發明並不受限於此結構。例如，也可以將樣品(例如安裝於平台的薄片或承載於薄片的虛擬物等)特定處裝配加速度感測器，將在樣品的特定處的加速度(衝擊)做為控制對象。

在上述實施形態中，雖然使用由軌道與大致長方體狀的托架所構成的線性導軌做為直線運動導引機構，但本發明並不受限於此結構。例如取代線性導軌或除了線性導軌之外，也可以使用滾動導引機構，該滾動導引機構使用滾珠齒條或線性齒條等轉動體。

在上述實施形態中，雖然使用滾珠做為直線運動導引機構(線性導軌)的轉動體，但本發明並不受限於此結構。例如也可以使用輥做為轉動體。

在上述實施形態中，雖然使用氮化矽於直線運動導引機構(線性導軌)的轉動體材質，但本發明並不受限於此結構。例如，也可以使用碳化矽或氧化鋯等其他種類的陶瓷材料，也可以使用不銹鋼。

在上述實施形態中，雖然平台或行進部被左右一對線性導軌支持成只能在驅動方向移動，但本發明並不受限於此結構。例如，也可以做為被3個以上的線性導軌支持平台等的結構。藉由增加線性導軌的數量，平台等的支持剛性提升。對應樣品的重量或需要的測試精確度所使用的線性導軌的數量被決定。

在上述實施形態中，雖然使用2條或4條的齒形帶，但本發明並不受限於此結構。例如，對應樣品重量或測試加速度的大小，也可以使用1條、3條或5條以上的齒形帶。

在上述實施形態中，雖然齒形帶是環帶(無端帶)，但本發明並不受限於此結構。因為齒形帶在離開長度方向(驅動方向)的2處被帶扣固定於平台或行進部，所以也可以使用開端帶。

在上述實施形態中，雖然固定1條齒形帶的2個帶扣被形成為不同體，但也可以將這些一體形成。

在上述實施形態中，雖然平台或行進部與帶扣的平台安裝部被形成為不同體，但也可以將這些一體形成。例如，藉由設有用來將嵌入有齒形帶的溝或夾板拴緊在平台等的下面的螺孔，可將平台等直接固定至齒形帶。

在上述實施形態中，雖然使用AC伺服馬達於驅動源，但若能運動控制，則可以使用其他種類的致動器。例如，也可以使用DC伺服馬達、步進馬達或變頻馬達等。又，也可以使用油壓馬達或空壓馬達。

在上述實施形態中，雖然框的安裝部、軌道支持部及連接部分別為角柱狀的結構材，但本發明並不受限於此結構。安裝部若在其下面具有用來設置於底塊上的平面，則也可以是其他形狀。軌道支持部若具有用來安裝軌道於其上面的平面，則也可以是其他形狀。又，連接部若是以充分的強度連接安裝部與軌道支持部者，則也可以是其他形狀。

在上述第八實施形態中，雖然軸部8280被水平配置，但本發明並不受限於此結構。軸部8280也可以相對於水平面傾斜配置，又，也可以鉛直配置。

在上述第八實施形態中，雖然使用纏繞傳動機構於旋轉驅動部8800，但本發明並不受限於此結構。例如也可以將使從動齒輪與軸部8280結合，經由齒輪機構從馬達8810使動力傳達至從動齒輪的結構取代從動滑輪8860。又，在上述實施形態中，雖然使用齒形帶做為纏繞傳動機構的纏繞連接器，但也可以使用平帶、鏈、鋼絲等其他種類的纏繞連接器。又，也可以使軸部8280直接連接馬達的軸。

1000:衝撞模擬測試裝置

1100a、1100b、1100c、1100d:帶機構

1120a、1120b、1120c、1120d:齒形帶

1140、1140a、1140b、1140c、1140d:第一滑輪

1160、1160a、1160b、1160c、1160d:第二滑輪

1200:測試部

1231:軌道

1240:平台

1300:前方驅動部

1310:底塊

1320a、1320b、1320c、1320d、1420a、1420b、1420c、1420d:驅動模組

1320M、1420M:伺服馬達

1400:後方驅動部

Claims

一種衝擊測試裝置，具備：行進部，載置樣品；軌道部，可行進地支持前述行進部；以及纏繞傳動機構，傳達驅動前述行進部的動力，其中前述纏繞傳動機構具備：第一驅動滑輪；以及第一纏繞連接器，纏繞於前述第一驅動滑輪，其中前述軌道部是在前述行進部可在水平方向行進的水平位置與前述行進部可在垂直方向行進的垂直位置之間，被支持成可以旋轉軸為中心來旋轉；前述第一驅動滑輪的旋轉軸與前述旋轉軸一致。
如請求項1所述的衝擊測試裝置，其中在配置前述軌道部於前述垂直位置時，可實施垂直衝擊測試及落下測試的至少任一者，在配置前述軌道部於前述水平位置時，可實施水平衝擊測試。
如請求項2所述的衝擊測試裝置，其中前述纏繞傳動機構具備：第一從動滑輪，在前述第一驅動滑輪之間延伸有前述第一纏繞連接器；以及連接器固定具，可裝卸地將前述第一纏繞連接器固定於前述行進部。
如請求項3所述的衝擊測試裝置，具備：固定部，可旋轉地支持前述軌道部，前述軌道部具有以前述旋轉軸為中心線的軸部，前述固定部具備：軸承部，可旋轉地支持前述軸部。
如請求項4所述的衝擊測試裝置，其中前述第一從動滑輪被安裝於前述軌道部的前端部，前述軸部被設於前述軌道部的後端部，前述第一纏繞連接器在前述軌道部的周圍延伸。
如請求項4所述的衝擊測試裝置，具備：一對前述纏繞傳動機構，在前述旋轉軸的方向並列配置，前述軸部被配置在前述一對纏繞傳動機構的前述第一驅動滑輪之間。
如請求項4所述的衝擊測試裝置，具備：旋轉驅動部，使前述軌道部旋轉，前述旋轉驅動部具備：馬達；第二驅動滑輪，與前述馬達的軸連接；第二從動滑輪，與前述軌道部的前述軸部結合；以及第二纏繞連接器，在前述第二驅動滑輪與前述第二從動滑輪之間延伸。
如請求項4所述的衝擊測試裝置，具備：線性導軌，導引前述行進部的行進，前述線性導軌具有：軌道，被安裝於前述軌道部；以及托架，被安裝於前述行進部，可在前述軌道上行進，其中前述軌道部具有：軌道支持部，安裝有前述軌道；在前述軌道支持部的一端部連接有前述軸部。
如請求項8所述的衝擊測試裝置，具備：一對前述線性導軌，前述軌道部具備：一對的前述軌道支持部，在前述旋轉軸的方向並列配置，在前述一對軌道支持部分別安裝有前述一對線性導軌，前述一對軌道支持部的一端部，經由前述軸部連接。
如請求項9所述的衝擊測試裝置，其中前述纏繞傳動機構被配置在前述一對軌道支持部之間。
如請求項9所述的衝擊測試裝置，其中前述軌道部具備：間隔物，被配置在前述一對軌道支持部之間，安裝於其一的前述軌道支持部的後端部；以及驅動板，被配置在另一前述軌道支持部與前述間隔物之間，在該間隔物安裝有前端部。
如請求項11所述的衝擊測試裝置，其中前述間隔物的寬度比前述第一纏繞連接器的寬度更寬，前述纏繞傳動機構在前述旋轉軸的方向被配置在與前述間隔物同位置。
如請求項9所述的衝擊測試裝置，其中前述軌道部具備：一對間隔物，被配置在前述一對軌道支持部之間，安裝於該一對的前述軌道支持部的後端部；以及一對驅動板，被配置在前述一對間隔物之間，在該一對間隔物分別安裝有前端部，前述一對驅動板的後端部，經由前述軸部連接。
如請求項13所述的衝擊測試裝置，具備：一對前述纏繞傳動機構，前述一對纏繞傳動機構在前述一對軌道支持部之間，在前述旋轉軸的方向並列配置。
如請求項14所述的衝擊測試裝置，其中前述間隔物的寬度比前述第一纏繞連接器的寬度更寬，前述一對纏繞傳動機構在前述旋轉軸的方向被配置在分別與前述一對間隔物同位置。
如請求項10所述的衝擊測試裝置，其中前述軌道部具有：前端連接部，連接前述一對軌道支持部的前端部，前述第一從動滑輪被安裝在前述前端連接部。
如請求項16所述的衝擊測試裝置，其中前述軌道部具有：複數個中間連接部，連接前述一對軌道支持部的中間部，前述前端連接部及前述複數個中間連接部，被等間隔地配置在前述行進部的行進方向。
如請求項17所述的衝擊測試裝置，其中在前述軌道部的正面配置有前述行進部，在前述軌道部的前述前端連接部及前述複數個中間連接部的背面，分別設有導引前述第一纏繞連接部的導引滾筒。
如請求項3所述的衝擊測試裝置，藉由前述連接部固定具，固定前述第一纏繞連接部的兩端。
如請求項3所述的衝擊測試裝置，其中前述纏繞傳動機構具備：一對前述連接部固定具，藉由前述一對連接部固定具之一者，固定前述第一纏繞連接部的一端部，藉由前述一對連接部固定具之另一者，固定前述第一纏繞連接部的另一端部。