(57)【要約】【課題】容易かつ迅速に被試験物の一部の往復移動の幅を変化させることが可能な耐屈曲性試験装置および耐屈曲性試験方法を提供する。【解決手段】耐屈曲性試験装置１００は、振り子機構１０、駆動機構２０、ボールねじアクチュエータ２３および往復機構３０を備える。振り子機構１０は、シャフト１１，１２および連結部１３を含み、回転軸１３ａを中心として揺動可能に設けられる。振り子機構１０のシャフト１１に駆動機構２０が取り付けられ、シャフト１２に往復機構３０が取り付けられる。駆動機構２０のモータ２１が駆動されることにより、シャフト１１，１２が揺動される。それにより、往復機構３０の往復部材３２がリニアガイド３１に沿って往復移動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験物の一部を往復移動させることにより前記被試験物の耐屈曲性を試験する耐屈曲性試験装置であって、
第１および第２の領域を有し、支点を中心として揺動可能に設けられる揺動部材と、
前記揺動部材の前記第１の領域の調整可能な基準位置が一定幅で往復移動するように前記揺動部材を前記支点を中心として揺動させる駆動装置と、
前記基準位置と前記支点との間の距離を調整するための調整機構と、
前記揺動部材の前記第２の領域に設けられ、前記被試験物の前記一部を保持する保持部とを備えることを特徴とする耐屈曲性試験装置。
【請求項２】
前記揺動部材の前記第１の領域と前記第２の領域とが前記支点に関して互いに異なる側に設けられることを特徴とする請求項１記載の耐屈曲性試験装置。
【請求項３】
前記支点および前記基準位置を通る第１の直線と前記支点および前記保持部を通る第２の直線とが交差するように、前記揺動部材の前記第１の領域および前記第２の領域が設けられることを特徴とする請求項１または２記載の耐屈曲性試験装置。
【請求項４】
前記第１および第２の直線が互いに略直交するように前記第１の領域および前記第２の領域が設けられることを特徴とする請求項３記載の耐屈曲性試験装置。
【請求項５】
前記揺動部材の前記第１および第２の領域は、それぞれ前記第１および第２の直線に沿って延びる第１および第２の棒状部材を含むことを特徴とする請求項３または４記載の耐屈曲性試験装置。
【請求項６】
前記駆動装置は、
回転軸を有する回転駆動装置と、
前記回転軸に取り付けられるとともに、前記回転軸に対して偏心した偏心部を有する回転部材と、
前記第１の棒状部材の軸方向に摺動可能に設けられる第１の可動部材とを含み、
前記第１の可動部材は、前記回転部材の前記偏心部に対して回転可能に連結されるとともに、前記回転部材の回転に伴って前記第１の棒状部材の軸方向に摺動しつつ前記基準位置を中心として円運動することを特徴とする請求項５記載の耐屈曲性試験装置。
【請求項７】
前記保持部は、
前記被試験物の前記一部を保持するための第１の保持部材と、
前記第１の保持部材に対向する位置に固定されかつ前記被試験物の他部を保持するための第２の保持部材と、
前記第２の棒状部材の軸方向に摺動可能に設けられるとともに、前記第１の保持部材に回転可能に連結される第２の可動部材と、
前記第１の保持部材を前記第２の棒状部材に交差する一方向に往復移動可能に案内する案内部材とを含むことを特徴とする請求項６記載の耐屈曲性試験装置。
【請求項８】
前記保持部の往復移動の幅を設定するための設定部と、
前記設定部により設定された往復移動の幅に基づいて、前記調整機構を駆動する調整駆動部とをさらに備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の耐屈曲性試験装置。
【請求項９】
前記基準位置の往復移動に伴う前記保持部の往復移動の幅を検出する検出器と、
前記検出器により検出された幅が前記設定部により設定された幅に等しくなるように前記調整駆動部を制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項８記載の駆動装置の耐屈曲性試験装置。
【請求項１０】
被試験物の一部を往復移動させることにより前記被試験物の耐屈曲性を試験する耐屈曲性試験方法であって、
第１および第２の領域を有する揺動部材を支点を中心として揺動可能に設けるステップと、
前記揺動部材の前記第２の領域の保持部に前記被試験物の前記一部を保持するステップと、
前記揺動部材の前記第１の領域の調整可能な基準位置と前記支点との間の距離を調整するステップと、
前記基準位置が一定幅で往復移動するように前記揺動部材を前記支点を中心として揺動させるステップとを備えることを特徴とする耐屈曲性試験方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被試験物の耐屈曲性を試験する耐屈曲性試験装置および光伝送部材の耐屈曲性試験方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレキシブル配線回路基板等の可撓性を有する被試験物の耐屈曲性を試験するために、耐屈曲性試験装置が用いられる。例えば特許文献１に示される耐屈曲性試験機においては、モータに減速機を介して円板が取り付けられる。円板の回転中心からずれた位置に、棒状のリンクの一端部が揺動可能に取り付けられる。リンクの他端部は摺動棒の一端部に取り付けられる。摺動棒は、一対の支柱により一方向に沿って摺動可能に支持されている。モータにより円板が回転されることにより、摺動棒が上記一方向に沿って往復移動する。
【０００３】
摺動棒と対向するように、試料固定棒が配置される。摺動棒と試料固定棒との間にシート状の被試験物がＵ字状に屈曲された状態で配置される。この場合、被試験物の一部が摺動棒に固定され、被試験物の他部が試料固定棒に固定される。この状態で、モータにより円板が回転され、摺動棒が往復移動する。それにより、被試験物の一部が往復移動し、被試験物が繰り返し屈曲される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６８９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
被試験物の耐屈曲性をより詳細に評価するために、被試験物の一部の往復移動の幅を種々の値に設定することが求められる。上記特許文献１の耐屈曲性試験機においては、被試験物の一部の往復移動の幅を変化させるためには、円板の回転中心からリンクの一端部の取り付け位置までの距離を変更する必要がある。そのためには、円板を交換する必要がある。したがって、被試験物の一部の往復移動の幅を種々の値に設定して耐屈曲性の試験を行う場合、多大な労力および時間が必要になる。
【０００６】
本発明の目的は、容易かつ迅速に被試験物の一部の往復移動の幅を変化させることが可能な耐屈曲性試験装置および耐屈曲性試験方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）第１の発明に係る耐屈曲性試験装置は、被試験物の一部を往復移動させることにより被試験物の耐屈曲性を試験する耐屈曲性試験装置であって、第１および第２の領域を有し、支点を中心として揺動可能に設けられる揺動部材と、揺動部材の第１の領域の調整可能な基準位置が一定幅で往復移動するように揺動部材を支点を中心として揺動させる駆動装置と、基準位置と支点との間の距離を調整するための調整機構と、揺動部材の第２の領域に設けられ、被試験物の一部を保持する保持部とを備えるものである。
【０００８】
その耐屈曲性試験装置においては、第１および第２の領域を有する揺動部材が支点を中心として揺動可能に設けられる。揺動部材の第２の領域の保持部には被試験物の一部が保持される。この状態で、基準位置が一定幅で往復移動するように揺動部材が支点を中心として駆動装置により揺動される。それにより、第２の領域の保持部が往復移動する。それに伴って、保持部に保持された被試験物の一部が往復移動し、被試験物の屈曲位置が連続的かつ繰り返し移動する。このようにして、被試験物の耐屈曲性が試験される。
【０００９】
この場合、保持部に保持された被試験物の一部の往復移動の幅は、揺動部材の基準位置と支点との間の距離により変化する。したがって、調整機構により、基準位置と支点との間の距離を調整することにより、駆動装置による基準位置の往復移動の幅を変化させることなく、保持部の往復移動の幅を変化させることができる。その結果、被試験物の一部の往復移動の幅を容易かつ迅速に変化させることができる。
【００１０】
（２）揺動部材の第１の領域と第２の領域とが支点に関して互いに異なる側に設けられてもよい。
【００１１】
この場合、第１の領域で基準位置と支点との間の距離の調整範囲を十分に確保することができる。また、第２の領域における保持部の寸法を大きくすることができる。
【００１２】
（３）支点および基準位置を通る第１の直線と支点および保持部を通る第２の直線とが交差するように、揺動部材の第１の領域および第２の領域が設けられてもよい。
【００１３】
この場合、基準位置、支点および保持部が一直線上に存在しないので、揺動部材をコンパクトに構成することが可能となる。それにより、耐屈曲性試験装置の小型化が可能となる。
【００１４】
（４）第１および第２の直線が互いに略直交するように第１の領域および第２の領域が設けられてもよい。この場合、揺動部材がよりコンパクトに構成される。
【００１５】
（５）揺動部材の第１および第２の領域は、それぞれ第１および第２の直線に沿って延びる第１および第２の棒状部材を含んでもよい。この場合、揺動部材の軽量化が可能となる。
【００１６】
（６）駆動装置は、回転軸を有する回転駆動装置と、回転軸に取り付けられるとともに、回転軸に対して偏心した偏心部を有する回転部材と、第１の棒状部材の軸方向に摺動可能に設けられる第１の可動部材とを含み、第１の可動部材は、回転部材の偏心部に対して回転可能に連結されるとともに、回転部材の回転に伴って第１の棒状部材の軸方向に摺動しつつ基準位置を中心として円運動してもよい。
【００１７】
この場合、回転駆動装置の回転軸が一方向に回転すると、回転部材の偏心部が基準位置を中心として円を描くように移動する。それにより、第１の可動部材が第１の棒状部材の軸方向に摺動しつつ基準位置を中心として円運動する。それにより、第１の棒状部材の基準位置が第１の棒状部材に交差する方向に直線状に一定幅で往復移動する。したがって、揺動部材が支点を中心として揺動する。
【００１８】
このように、回転駆動装置の回転軸を一方向に回転させることにより、揺動部材を揺動させることができる。したがって、回転駆動装置に正逆回転による負担がかかることがない。その結果、耐屈曲性試験装置が長寿命化する。
【００１９】
（７）保持部は、被試験物の一部を保持するための第１の保持部材と、第１の保持部材に対向する位置に固定されかつ被試験物の他部を保持するための第２の保持部材と、第２の棒状部材の軸方向に摺動可能に設けられるとともに、第１の保持部材に回転可能に連結される第２の可動部材と、第１の保持部材を第２の棒状部材に交差する一方向に往復移動可能に案内する案内部材とを含んでもよい。
【００２０】
この場合、第１の保持部材に被試験物の一部が保持される。また、第１の保持部材に対向する第２の保持部材に被試験物の他部が保持される。それにより、第１の保持部材と第２の保持部材との間に被試験物を屈曲状態で保持することが可能となる。この状態で、第１および第２の棒状部材が支点を中心として揺動すると、第２の可動部材が第２の棒状部材の軸方向に摺動しつつ第１の保持部材が第２の棒状部材と交差する方向に往復移動するように案内部材により案内される。それにより、第２の棒状部材の揺動に伴って第１の保持部材が直線上を往復移動する。したがって、被試験物の保持された部分の往復移動の幅が異なる場合でも、被試験物の屈曲位置が同一直線上で連続的かつ繰り返し移動する。その結果、被試験物の屈曲位置に非対称な応力が加わらず、正確な耐屈曲性試験の結果が得られる。
【００２１】
（８）耐屈曲性試験装置は、保持部の往復移動の幅を設定するための設定部と、設定部により設定された往復移動の幅に基づいて、調整機構を駆動する調整駆動部とをさらに備えてもよい。
【００２２】
この場合、使用者により設定部を用いて設定された往復移動の幅に基づいて調整駆動部により調整機構が駆動され、支点と基準位置との間の距離が調整される。それにより、使用者は、被試験物の一部の往復移動の幅を容易に調整することができる。
【００２３】
（９）耐屈曲性試験装置は、揺動部材の基準位置の往復移動に伴う保持部の往復移動の幅を検出する検出器と、検出器により検出された幅が設定部により設定された幅に等しくなるように調整駆動部を制御する制御部とを備えてもよい。
【００２４】
この場合、検出器により検出された幅が設定部により設定された往復移動の幅と異なる場合に、保持部の実際の往復移動の幅が設定部により設定された幅に等しくなるように調整駆動部が制御される。したがって、被試験物の一部を使用者が設定した幅で往復移動させることができる。
【００２５】
（１０）第２の発明に係る耐屈曲性試験方法は、被試験物の一部を往復移動させることにより被試験物の耐屈曲性を試験する耐屈曲性試験方法であって、第１および第２の領域を有する揺動部材を支点を中心として揺動可能に設けるステップと、揺動部材の第２の領域の保持部に被試験物の一部を保持するステップと、揺動部材の第１の領域の可動の基準位置と支点との間の距離を調整するステップと、基準位置が一定幅で往復移動するように揺動部材を支点を中心として揺動させるステップとを備えるものである。
【００２６】
その耐屈曲性試験方法においては、第１および第２の領域を有する揺動部材が支点を中心として揺動可能に設けられる。揺動部材の第２の領域の保持部には被試験物の一部が保持される。この状態で基準位置が一定幅で往復移動するように揺動部材が支点を中心として揺動される。それにより、第２の領域の保持部が往復移動する。それに伴って、保持部に保持された被試験物の一部が往復移動し、被試験物の屈曲位置が連続的かつ繰り返し移動する。このようにして、被試験物の耐屈曲性が試験される。
【００２７】
この場合、保持部に保持された被試験物の一部の往復移動の幅は、揺動部材の基準位置と支点との間の距離により変化する。したがって、基準位置と支点との間の距離を調整することにより、駆動装置による基準位置の往復移動の幅を変化させることなく、保持部の往復移動の幅を変化させることができる。その結果、被試験物の一部の往復移動の幅を容易かつ迅速に変化させることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、駆動装置による基準位置の往復移動の幅を変化させることなく、保持部の往復移動の幅を変化させることができる。その結果、被試験物の一部の往復移動の幅を容易かつ迅速に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施の形態に係る耐屈曲性試験装置の模式的上面図である。
【図２】図１の耐屈曲性試験装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】耐屈曲性試験装置の動作を説明するための模式的上面図である。
【図４】駆動機構の位置と往復部材の往復幅との関係を説明するための図である。
【図５】光伝送部材の耐屈曲性試験について説明するための図である。
【図６】比較例において用いられるクランク型耐屈曲性試験装置の模式的平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の一実施の形態に係る耐屈曲性試験装置について図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（１）耐屈曲性試験装置の構成
図１は、本発明の一実施の形態に係る耐屈曲性試験装置の模式的上面図であり、図２は、図１の耐屈曲性試験装置のＡ−Ａ線断面図である。なお、図１ならびに後述する図３〜図５には、位置関係を明確にするために互いに直交するＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向を付している。Ｘ方向およびＹ方向は水平面内で互いに直交し、Ｚ方向は鉛直方向に相当する。なお、各方向において矢印が向かう方向を＋方向、その反対の方向を−方向とする。
【００３２】
図１に示すように、耐屈曲性試験装置１００は、振り子機構１０、駆動機構２０、ボールねじアクチュエータ２３、往復機構３０、レーザ変位計４０、制御部５０および設定部５１を備える。
【００３３】
振り子機構１０は、シャフト１１，１２および連結部１３を含む。シャフト１１，１２は、水平面内で互いに直交する２直線に沿うようにＬ字状に配置される。ここで、水平面内で互いに直交する２直線は、第１の直線および第２の直線の例である。シャフト１１の一端部およびシャフト１２の一端部は連結部１３にそれぞれ固定される。振り子機構１０のシャフト１１に駆動機構２０が取り付けられ、シャフト１２に往復機構３０が取り付けられる。
【００３４】
図２に示すように、振り子機構１０の連結部１３には、Ｚ方向に沿うように挿入孔１３ｃが設けられる。連結部１３の挿入孔１３ｃ内に、Ｚ方向に延びる固定軸１３ａが挿入される。図２に示すように、固定軸１３ａの外周面と連結部１３の挿入孔１３ｃの内周面との間に、２つのベアリング１３ｂが上下に配置される。これにより、シャフト１１，１２が、固定軸１３ａを中心として一体的に揺動可能に保持される。
【００３５】
振り子機構１０のシャフト１１に駆動機構２０が取り付けられる。駆動機構２０は、モータ２１、クランク２２、およびスライドハウジング２４を含む。モータ２１は、駆動軸２１ａが下方に突出する状態で後述のボールねじアクチュエータ２３により保持される。
【００３６】
クランク２２は円板状のベース部２２ａを有する。ベース部２２ａの上面の中心部に円筒状の嵌合部２２ｂが設けられる。嵌合部２２ｂにモータ２１の駆動軸２１ａが嵌合される。これにより、クランク２２がモータ２１の駆動軸２１ａに固定される。また、ベース部２２ａの下面の中心部からずれた位置に、ベース部２２ａより径小の円板状のオフセット部２２ｃが設けられる。オフセット部２２ｃの下面の中心部から下方に突出するようにオフセット軸２２ｄが設けられる。
【００３７】
なお、クランク２２のベース部２２ａの半径が大きすぎると、モータ２１の駆動時にクランク２２に働く遠心力によって駆動機構２０が振動する可能性がある。駆動機構２０の振動を防止するために、ベース部２２ａの半径は、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３８】
スライドハウジング２４は略直方体形状を有し、スライドハウジング２４の上面には、円形状の横断面を有する凹部２４ｃが設けられる。凹部２４ｃ内にクランク２２のオフセット軸２２ｄが挿入される。オフセット軸２２ｄの外周面と凹部２４ｃの内周面との間には、ベアリング２４ａが配置される。スライドハウジング２４の下部には、水平方向に沿うように挿入孔２４ｂが設けられる。挿入孔２４ｂ内には、円筒状のリニアブッシュ２４ｄが配置される。リニアブッシュ２４ｄには、振り子機構１０のシャフト１１が挿入される。これにより、スライドハウジング２４がクランク２２のオフセット軸２２ｄに対して回転可能でかつシャフト１１に対して摺動可能に保持される。
【００３９】
ボールねじアクチュエータ２３は、図示しない支持部材により支持され、Ｘ方向（図１）に延びるボールねじ２３ａ、およびそのボールねじ２３ａを回転駆動するボールねじ駆動部２３ｂを含む。ボールねじ２３ａには、取付部２1ｃが螺号される。取付部２1ｃにモータ２１が固定される。ボールねじ駆動部２３ｂによってボールねじ２３ａが回転されることにより、モータ２１、クランク２２およびスライドハウジング２４が一体的にＸ方向（図１）に移動する。
【００４０】
振り子機構１０のシャフト１２に往復機構３０が取り付けられる。往復機構３０は、往復部材３２、スライドハウジング３３および一対のリニアガイド３１を含む。シャフト１２の上方に、一対のリニアガイド３１が設けられる。各リニアガイド３１は、Ｘ方向（図１）に延びるリニアレール３１ａおよびそのリニアレール３１ａに沿って移動可能なリニアブロック３１ｂを含む。各リニアレール３１ａは、図示しない支持部材によりそれぞれ支持される。
【００４１】
往復部材３２は板状のベース部３２ａを有する。ベース部３２ａの下面の両端部に一対のリニアブロック３１ｂがそれぞれ固定される。これにより、往復部材３２が一対のリニアガイド３１によりＸ方向（図１）に移動可能に支持される。ベース部３２ａの下面の中央部には、下方に突出する突出軸３２ｃが設けられる。
【００４２】
スライドハウジング３３はスライドハウジング２４と同様の形状を有し、スライドハウジング３３の上面には円形状の横断面を有する凹部３３ｃが設けられる。凹部３３ｃ内に往復部材３２の突出軸３２ｃが挿入される。突出軸３２ｃの外周面と凹部３３ｃの内周面との間には、べアリング３３ａが配置される。スライドハウジング３３の下部には、水平方向に沿うように挿入孔３３ｂが設けられる。挿入孔３３ｂ内には、円筒状のリニアブッシュ３３ｄが配置される。リニアブッシュ３３ｄには、振り子機構１０のシャフト１２が挿入される。これにより、スライドハウジング３３が往復部材３２の突出軸３２ｃに対して回転可能でかつシャフト１２に対して摺動可能に保持される。
【００４３】
耐屈曲性試験装置１００による耐屈曲性試験時には、往復機構３０の往復部材３２の上方に固定板７０（図１）が取り付けられる。フレキシブル配線回路基板または光伝送部材等の被試験物が、往復部材３２および固定板７０に固定される。耐屈曲性試験の詳細については後述する。
【００４４】
図１に示すように、モータ２１には、レーザ遮光センサ２１ｂが取り付けられる。レーザ遮光センサ２１ｂは、クランク２２のベース部２２ａにレーザ光を出射するとともにベース部２２ａからの反射光を受光する。ベース部２２ａの一部には、切り欠きＮが形成されている。レーザ遮光センサ２１ｂから出射されるレーザ光が切り欠きＮを通過するときには、レーザ遮光センサ２１ｂは、クランク２２のベース部２２ａからの反射光を受光しない。それにより、レーザ遮光センサ２１ｂは切り欠きＮを検出することができる。
【００４５】
この場合、クランク２２が１回転する毎に、レーザ遮光センサ２１ｂにより切り欠きＮが検出される。レーザ遮光センサ２１ｂによる検出結果は、制御部５０に与えられる。また、モータ２１には図示しないエンコーダが取り付けられる。エンコーダの出力信号は制御部５０に与えられる。
【００４６】
レーザ変位計４０は、往復部材３２に対してレーザ光を出射し、その反射光を検出することにより、往復部材３２の往復移動の幅（以下、往復幅と呼ぶ）を検出する。レーザ変位計４０よる検出結果は、制御部５０に与えられる。
【００４７】
制御部５０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリまたはマイクロコンピュータを含む。設定部５１は、例えばパーソナルコンピュータからなる。使用者が設定部５１において往復部材３２の往復幅、往復時間および往復回数を設定する。ここで、往復時間とは、往復部材３２が１往復する時間をいう。制御部５０は、設定部５１におい設定された往復幅、往復時間および往復回数に基づいて、モータ２１およびボールねじ駆動部２３ｂを制御する。制御部５０による制御動作については後述する。
【００４８】
（２）耐屈曲性試験装置の動作
以下、図２および図３を参照しながら耐屈曲性試験装置１００の動作について説明する。図３は、耐屈曲性試験装置１００の動作を説明するための模式的上面図である。
【００４９】
図３に示すように、モータ２１の駆動軸２１ａが回転すると、駆動軸２１ａに取り付けられたクランク２２が駆動軸２１ａ周りに回転する。クランク２２のオフセット軸２２ｄは駆動軸２１ａの延長線からずれた位置にある。そのため、クランク２２の回転に伴い、クランク２２のオフセット軸２２ｄに取り付けられたスライドハウジング２４が駆動軸２１ａの延長線を中心として円運動する。
【００５０】
スライドハウジング２４の円運動に伴い、シャフト１１，１２が固定軸１３ａを中心として一体的に揺動する。この場合、スライドハウジング２４の挿入孔２４ｂの向きがシャフト１１の向きと一致するように、クランク２２のオフセット軸２２ｄとスライドハウジング２４とがベアリング２４ａを介して相対的に回転する。また、スライドハウジング２４は、リニアブッシュ２４ｄを介してシャフト１１に対して往復移動する。
【００５１】
シャフト１１，１２が揺動することにより、シャフト１２に取り付けられたスライドハウジング３３および往復部材３２がリニアレール３１ａに沿って一体的にＸ方向に往復移動する。この場合、スライドハウジング３３の挿入孔３３ｂの向きがシャフト１２の向きと一致するように、スライドハウジング３３がベアリング３３ａを介して往復部材３２の突出軸３２ｃに対して回転する。また、スライドハウジング３３は、Ｙ方向における移動が不可能であるので、リニアブッシュ３３ｄを介してシャフト１２に対して往復移動する。
【００５２】
このように、耐屈曲性試験装置１００においては、駆動機構２０のモータ２１が駆動されることにより、往復機構３０の往復部材３２がＸ方向に沿って往復移動する。
【００５３】
ここで、本実施の形態に係る耐屈曲性試験装置１００においては、ボールねじアクチュエータ２３によって駆動機構２０が一体的にＸ方向に移動されることにより、往復機構３０の往復部材３２の往復幅が調整される。以下、その詳細について説明する。
【００５４】
図４は、駆動機構２０の位置と往復部材３２の往復幅との関係を説明するための図である。図４（ａ）は駆動機構２０と固定軸１３ａとの距離が比較的小さい場合のシャフト１１，１２の動作を示し、図４（ｂ）は駆動機構２０と固定軸１３ａとの距離が比較的大きい場合のシャフト１１，１２の動作を示す。また、図４（ａ）および図４（ｂ）には、モータ２１の駆動時におけるスライドハウジング２４の移動経路ＭＰおよびスライドハウジング３３の移動経路ＣＷが示される。
【００５５】
上記のように、シャフト１１，１２は、駆動機構２０のスライドハウジング２４の円運動に伴って揺動する。この場合、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、スライドハウジング２４の移動経路ＭＰの直径ＭＶと、シャフト１１の基準位置Ｔ（図２参照）のＹ方向における往復幅とが、互いに等しくなる。ここで、シャフト１１の基準位置Ｔは、モータ２１の駆動軸２１ａの延長線と交差するシャフト１１の部分をいう。
【００５６】
スライドハウジング２４の移動経路ＭＰの直径ＭＶは、駆動機構２０の位置によらず一定である。そのため、図４（ａ）に示すように、駆動機構２０と固定軸１３ａとの距離が比較的小さい場合には、固定軸１３ａから比較的近いシャフト１１の部分のＹ方向における往復幅が、直径ＭＶとなる。一方、図４（ｂ）に示すように、駆動機構２０と固定軸１３ａとの距離が比較的大きい場合には、固定軸１３ａから比較的遠いシャフト１１の部分のＹ方向における往復幅が、直径ＭＶとなる。そのため、駆動機構２０と固定軸１３ａとの距離が小さいほど、シャフト１１，１２の揺動の角度範囲が大きくなる。
【００５７】
スライドハウジング３３はＹ方向において移動不能であり、スライドハウジング３３のＸ方向における往復幅は、スライドハウジング３３が位置するシャフト１２の部分のＸ方向における往復幅と等しい。そのため、シャフト１１，１２の揺動の角度範囲が大きいほど、スライドハウジング３３の往復幅が大きくなる。
【００５８】
往復機構３０の往復部材３２の往復幅は、スライドハウジング３３の往復幅と等しい。すなわち、シャフト１１，１２の揺動の角度範囲が大きいほど、往復機構３０の往復幅が大きくなる。
【００５９】
これらにより、駆動機構２０と固定軸１３ａとの距離が小さいほど、往復機構３０の往復幅が大きくなる。したがって、ボールねじアクチュエータ２３によってＸ方向における駆動機構２０の位置を調整することにより、往復機構３０の往復部材３２の往復幅を調整することができる。
【００６０】
なお、往復部材３２の往復幅を調整する方法として、上記のように駆動部２０と固定軸１３ａとの距離を調整することの他、往復機構３０と固定軸１３ａとの距離を調整することも考えられる。しかしながら、往復機構３０は駆動部２０に比べて大型であり、往復機構３０と固定軸１３ａとの距離を変更することは、駆動部２０と固定軸１３ａとの距離を変更することに比べて困難である。したがって、駆動部２０と固定軸１３ａとの距離を調整することにより、低コストでかつ容易に往復部材３２の往復幅を調整することができる。
【００６１】
（３）制御動作
次に、図１の制御部５０による制御動作について説明する。上記のように、使用者が設定部５１において往復部材３２の往復幅、往復時間および往復回数を設定する。
【００６２】
制御部５０は、設定された往復幅に基づいて、ボールねじアクチュエータ２３のボールねじ駆動部２３ｂの動作を制御する。それにより、駆動機構２０の位置が調整される。上記のように、駆動機構２０の位置を調整することにより、往復部材３２の往復幅を調整することができる。
【００６３】
また、制御部５０は、レーザ変位計４０よる検出結果に基づいて、駆動機構２０の位置を補正する。具体的には、制御部５０は、設定された往復幅とレーザ変位計４０により検出された往復部材３２の往復幅との差が０になるように、ボールねじ駆動部２３ｂの動作を制御する。これにより、設定された往復幅と、実際の往復部材３２の往復幅とを正確に一致させることができる。
【００６４】
また、制御部５０は、設定された往復時間および往復回数に基づいて、モータ２１を制御する。具体的には、制御部５０は、モータ２１に取り付けられたエンコーダからの出力信号に基づいてモータ２１の駆動軸２１ａの回転速度を算出し、その算出値に基づいてモータ２１を制御する。この場合、駆動軸２１ａが１回転する毎に往復部材３２がリニアレール３１ａ上で１往復する。そのため、モータ２１の駆動軸２１ａの回転速度を調整することにより、往復部材３２の往復時間を調整することができる。
【００６５】
また、制御部５０は、レーザ遮光センサ２１ｂによる検出結果に基づいて、クランク２２が回転した回数をカウントする。この場合、クランク２２が回転した回数は往復部材３２の往復回数と等しい。そのため、カウントされた値が、設定された往復回数に達すると、制御部５０は、モータ２１の動作を停止する。
【００６６】
（４）耐屈曲性試験
次に、耐屈曲性試験装置１００を用いた被試験物の耐屈曲性試験について説明する。ここでは、被試験物として光導波路を有するシート状の光伝送部材（導光シート）が用いられる。
【００６７】
図５は、光伝送部材の耐屈曲性試験について説明するための図である。図５に示すように、耐屈曲性試験時には、往復部材３２の上方に固定板７０が配置される。往復部材３２の上面と固定板７０の下面とが互いに平行でかつ所定距離離間するように、固定板７０が調整ネジ７１ａ，７１ｂおよび固定ナット７２ａ，７２ｂにより支持部７００に固定される。
【００６８】
往復部材３２の上面および固定板７０の下面に、シート状の光伝送部材７６がＵ字状に屈曲された状態で例えば両面テープにより固定される。往復部材３２の上面には光ファイバ７３ａが配置される。光ファイバ７３ａの一端部は光伝送部材７６の一端部と一体的に固定部材７７ａにより往復部材３２の上面に固定され、光ファイバ７３ａの他端部は固定部材７７ｂにより往復部材３２の上面端部に固定される。光ファイバ７３ａの他端部に対向するように発光素子７４が配置される。
【００６９】
固定板７０の下面、側面および上面に延びるように光ファイバ７３ｂが配置される。光ファイバ７３ｂの一端部は、光伝送部材７６の他端部と一体的に固定部材７７ｃにより固定板７０の下面に固定され、光ファイバ７３ｂの他端部は固定部材７７ｄにより固定板７０の上面に固定される。光ファイバ７３ｂの他端部に対向するように受光素子７５が配置される。
【００７０】
なお、実際には、光伝送部材７６、光ファイバ７３ａ，７３ｂ、発光素子７４および受光素子７５が往復部材３２および固定板７０に取り付けられた後に、固定板７０が調整ネジ７１ａ，７１ｂおよび固定ナット７２ａ，７２ｂにより支持部７００に固定される。
【００７１】
そして、耐屈曲性試験装置１００のモータ２１が駆動され、往復部材３２がＸ方向に沿って往復移動する。それにより、光伝送部材７６の屈曲位置が連続的にかつ繰り返し移動する。
【００７２】
発光素子７４が発光されることにより光伝送部材７６の一端部から光が入射される。光伝送部材７６の他端部から出射される光は、受光素子７５により受光される。受光素子７５の受光状態に基づいて光伝送部材７６の光伝送性が評価される。したがって、往復部材３２を往復移動させる前後で光伝送部材７６の光伝送性をそれぞれ評価し、それらの評価結果を比較することにより、光伝送部材７６の耐屈曲性を評価することができる。
【００７３】
（４）効果
本実施の形態に係る耐屈曲性試験装置１００においては、駆動機構２０のモータ２１が駆動されることにより、シャフト１１，１２が固定軸１３ａを中心として揺動される。それにより、往復部材３２が往復移動し、往復部材３２に固定された被試験物の一部が往復移動する。
【００７４】
この場合、ボールねじアクチュエータ２３によって駆動機構２０の位置を調製することにより、往復部材３２の往復幅を調整することができる。その結果、被試験物の一部の往復移動の幅を容易かつ迅速に変化させることができる。
【００７５】
また、本実施の形態に係る耐屈曲性試験装置１００においては、シャフト１１，１２が互いに直交するようにＬ字状に配置されることにより、振り子機構１０がコンパクトに構成される。それにより、耐屈曲性試験装置１００の小型化が可能となる。
【００７６】
また、本実施の形態に係る耐屈曲性試験装置１００においては、モータ２１によってクランク２２が回転されることにより、クランク２２のオフセット軸２２ｄに取り付けられたスライドハウジング２４が円運動する。それにより、シャフト１１，１２が固定軸１３ａを中心として揺動される。
【００７７】
このように、モータ２１の駆動軸２１ａを一方向に回転させることにより、シャフト１１，１２を揺動させることができる。したがって、モータ２１に正逆回転による負担がかかることがない。その結果、耐屈曲性試験装置１００が長寿命化する。
【００７８】
また、本実施の形態に係る耐屈曲性試験装置１００においては、シャフト１１，１２が揺動されると、スライドハウジング３３がシャフト１２の軸方向に摺動しつつ往復部材３２がリニアガイド３１によりＸ方向に沿って往復動する。それにより、往復部材３２の往復幅が異なる場合でも、被試験物の屈曲位置が同一直線上で連続的かつ繰り返し移動する。その結果、被試験物の屈曲位置に非対称な応力が加わらず、正確な耐屈曲性試験の結果が得られる。
【００７９】
また、本実施の形態に係る耐屈曲性試験装置１００においては、使用者により設定部５１において設定された往復部材３２の往復移動の幅に基づいてボールねじアクチュエータ２３が制御され、固定軸１３ａと駆動機構２０との距離が調整される。それにより、使用者は、被試験物の一部の往復移動の幅を容易に調整することができる。
【００８０】
また、レーザ変位計４０よる検出結果に基づいて駆動機構２０の位置が補正されるので、使用者により設定された往復幅で正確に被試験物の一部を往復移動させることができる。
【００８１】
（５）他の実施の形態
（５−１）
上記実施の形態に係る耐屈曲性試験装置１００においては、シャフト１１，１２がＬ字状に配置されるが、シャフト１１，１２の配置はこれに限定されない。例えば、シャフト１１，１２が一直線上に配置されてもよく、シャフト１１，１２が上下に配置されてもよい。
【００８２】
（５−２）
上記実施の形態に係る耐屈曲性試験装置１００においては、揺動部材として棒状のシャフト１１，１２が用いられるが、揺動部材の形状はこれに限らない。例えば、板状の揺動部材が用いられてもよい。
【００８３】
（５−３）
上記実施の形態に係る耐屈曲性試験装置１００においては、モータ２１によってクランク２２が回転されることによりスライドハウジング２４が円運動し、シャフト１１，１２が揺動されるが、耐屈曲性試験装置１００の耐久性を維持することができるのであれば、シャフト１１，１２の基準位置が一定幅で往復移動するようにシャフト１１，１２を揺動させる他の機構が用いられてもよい。
【００８４】
（５−４）
上記実施の形態に係る耐屈曲性試験装置１００においては、制御部５０によってボールねじアクチュエータ２３のボールねじ駆動部２３ｂが制御されることにより駆動機構２０の位置が調整されるが、駆動機構２０の位置を正確に調整可能であれば、他の方法により駆動機構２０の位置が調整されてもよい。例えば、手動のボールねじ機構によって駆動機構２０の位置が調整されてもよい。
【００８５】
（６）実施例および比較例
（６−１）実施例
上記実施の形態と同様の耐屈曲性試験装置１００を用いて、光伝送部材の耐屈曲性試験を行った。実施例では、以下の第１〜第４の工程からなる耐屈曲性試験を連続的に１０回行った。
【００８６】
第１の工程においては、往復部材３２の往復幅を２０ｍｍに設定し、往復時間を０．５秒に設定し、往復回数を５万回に設定した。第２の工程においては、往復部材３２の往復幅を１０ｍｍに設定し、往復時間を１秒に設定し、往復回数を５万回に設定した。第３の工程においては、往復部材３２の往復幅を２０ｍｍに設定し、往復時間を０．１秒に設定し、往復回数を５万回に設定した。第４の工程においては、往復部材３２の往復幅を１０ｍｍに設定し、往復時間を０．０５秒に設定し、往復時間を５万回に設定した。
【００８７】
この場合、第１〜第４工程における往復部材３２の往復幅、往復時間および往復回数が予め設定部５１において設定され、その設定値に基づいて、第１〜第４工程における往復部材３２の往復幅、往復時間および往復回数の調整が自動的に行われた。
【００８８】
（６−２）比較例
比較例では、図６に示すクランク型耐屈曲性試験装置を用いて、光伝送部材の耐屈曲性試験を行った。図６は、比較例において用いられるクランク型耐屈曲性試験装置の模式的平面図である。
【００８９】
図６に示すように、クランク型耐屈曲性試験装置１００ａは、モータ１２１、クランク１２２、連結部材１７０、往復部材１３０およびリニアガイド１３１を備える。
【００９０】
モータ１２１の下方に円板状のクランク１２２が配置される。モータ１２１の駆動軸１２１ａがクランク１２２の中心部に固定される。また、直線状に延びるリニアガイド１３１上に板状の往復部材１３０が配置される。クランク１２１の外縁部に連結部材１７０の一端部が接続される。連結部材１７０の他端部は往復部材１３０に接続される。
【００９１】
図６の耐屈曲性試験装置１００ａにおいては、モータ１２１の駆動軸１２１ａが回転されることにより、クランク１２２が回転される。クランク１２２の回転に伴い、連結部材１７０の一端部の位置が駆動軸１２１ａ周りの円周方向に沿って変化する。それにより、連結部材１７０の他端部の位置がクランク１２２に近づく方向およびクランク１２２から遠ざかる方向に交互に変化する。それにより、連結部材１７０の他端部に接続された往復部材１３０がリニアガイド１３１に沿って往復移動する。
【００９２】
この場合、往復部材１３０の往復幅は、クランク１２２の中心部と連結部材１７０の一端部の取り付け位置との距離に対応する。具体的には、クランク１２２の中心部と連結部材１７０の一端部の取り付け位置との距離が大きいほど、往復部材１３０の往復幅が大きくなる。
【００９３】
なお、上記実施の形態と同様に、モータ１２１には、エンコーダ（図示せず）およびレーザ遮光センサ（図示せず）が取り付けられる。エンコーダからの出力信号およびレーザ遮光センサによる検出結果に基づいて、制御部（図示せず）により往復部材１３０の往復時間および往復回数が制御される。
【００９４】
往復部材１３０の上方には、固定板（図示せず）が配置される。往復部材１３０および固定板に、図５の光伝送部材７６、光ファイバ７３ａ，７３ｂ、発光素子７４および受光素子７５が取り付けられる。往復部材１３０および固定板への光伝送部材７６、光ファイバ７３ａ，７３ｂ、発光素子７４および受光素子７５の取付方法は、上記実施の形態（図５参照）における往復部材３２および固定板７０への光伝送部材７６、光ファイバ７３ａ，７３ｂ、発光素子７４および受光素子７５の取付方法と同様である。
【００９５】
その状態で、モータ１２１が駆動されることにより、往復部材１３０がリニアガイド１３１に沿って往復移動し、光伝送部材７６の屈曲位置が連続的にかつ繰り返し移動する。上記実施の形態と同様に、往復部材１３０を往復移動させる前後で光伝送部材７６の光伝送性をそれぞれ評価し、それらの評価結果を比較することにより、光伝送部材７６の耐屈曲性を評価することができる。
【００９６】
このクランク型耐屈曲性試験装置１００ａを用いて、実施例と同様に第１〜第４の工程からなる光伝送部材の耐屈曲性試験を連続的に１０回行った。この場合、第１〜第４の工程の各々において、往復部材１３０の往復幅を変更するために、異なる大きさのクランク１２２を用いた。
【００９７】
（６−３）評価
上記実施例において耐屈曲性試験に要した時間と上記比較例において耐屈曲性試験に要した時間とを比較した。その結果、実施例では、耐屈曲性試験に要した時間が約２３０時間であり、比較例では、同様の耐屈曲性試験に要した時間が約３００時間であった。
【００９８】
実施例では、ボールねじアクチュエータ２３により駆動機構２０の位置が変更されることにより、往復部材３２の往復幅が変更される。そのため、往復部材３２の往復幅の変更時に、部品交換の必要がない。それに対して、比較例では、往復部材３２の往復幅の変更時に、クランク１２１を交換する必要がある。したがって、実施例では、比較例に比べて容易にかつ迅速に往復部材３２の往復幅を変更することができる。したがって、耐屈曲性試験を効率よく行うことができる。
【００９９】
（７）請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１００】
上記実施の形態においては、光伝送部材７６が被試験物の例であり、耐屈曲性試験装置１００が耐屈曲性試験装置の例であり、シャフト１１が第１の領域の例であり、シャフト１２が第２の領域の例であり、固定軸１３ａの軸心が支点の例であり、振り子機構１０が揺動部材の例であり、駆動機構２０が駆動装置の例であり、ボールねじアクチュエータ２３が調整機構の例であり、往復機構３０が保持部の例であり、シャフト１１が第１の棒状部材の例であり、シャフト１２が第２の棒状部材の例であり、駆動軸２１ａが回転軸の例であり、モータ２１が回転駆動装置の例であり、クランク２２が回転部材の例であり、スライドハウジング２４が第１の可動部材の例であり、オフセット軸２２ｄが偏心部の例であり、往復部材３２が第１の保持部材の例であり、固定板７０が第２の保持部材の例であり、スライドハウジング３３が第２の可動部材の例であり、リニアガイド３１が案内部材の例であり、設定部５１が設定部の例であり、ボールねじ駆動部２３ｂが調整駆動部の例であり、レーザ変位計４０が検出器の例であり、制御部５０が制御部の例である。
【０１０１】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、可撓性を有する種々の被試験物の耐屈曲性を評価するために有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  振り子機構
１１，１２  シャフト
１３  連結部
１３ａ  固定軸
１３ｂ，２４ａ，３３ａ  ベアリング
１３ｃ，２４ｂ，３３ｂ  挿入孔
２０  駆動機構
２１，１２１  モータ
２１ａ，１２１ａ  駆動軸
２１ｂ  レーザ遮光センサ
２１ｃ  取付部
２２，１２２  クランク
２２ａ，３２ａ  ベース部
２２ｂ  嵌合部
２２ｃ  オフセット部
２２ｄ  オフセット軸
２３  ボールねじアクチュエータ
２３ａ  ボールねじ
２３ｂ  ボールねじ駆動部
２４，３３  スライドハウジング
２４ｃ，３３ｃ  凹部
２４ｄ，３３ｄ  リニアブッシュ
３０  往復機構
３１，１３１  リニアガイド
３２，１３０  往復部材
３２ｂ  摺動部
３２ｃ  突出軸
４０  レーザ変位計
５０  制御部
７０  固定板
７１ａ，７１ｂ  調整ネジ
７２ａ，７２ｂ  固定ナット
７３ａ，７３ｂ  光ファイバ
７４  発光素子
７５  受光素子
７６  光伝送部材
７７ａ〜７７ｄ  固定部材
１００  耐屈曲性試験装置
１００ａ  クランク型耐屈曲性試験装置
１７０  連結部材
７００  支持部
【図１】
2011191279.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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