(57)【要約】【課題】高い再現性で保持治具の耐久性を評価できる耐久性評価試験機を提供すること。【解決手段】厚さ方向に貫通する保持孔６６を有する保持治具６０の耐久性を評価する試験機１であって、外径が保持孔６６の内径に対して１．１〜１．５倍である先端部２１を有する挿脱ピン３と、保持治具６０を載置するステージ４と、ステージ４上に載置された保持治具６０の保持孔６６の軸線Ｃｈ方向にステージ４から離れて配置され、挿脱ピン３の軸線Ｃｐと保持孔６６の軸線Ｃｈとが並行になるように挿脱ピン３を保持する保持部材５と、保持部材５に接続され、保持部材５を軸線Ｃｈ方向に沿って往復運動させる運動機構６とを備えて成る保持治具の耐久性評価試験機１。【選択図】          図１
2011258650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さ方向に貫通する保持孔を有する保持治具の耐久性を評価する試験機であって、
外径が前記保持孔の内径に対して１．１〜１．５倍である先端部を有する挿脱ピンと、
前記保持治具を載置するステージと、
前記ステージ上に載置された前記保持治具の保持孔の軸線方向に前記ステージから離れて配置され、前記挿脱ピンの軸線と前記保持孔の軸線とが並行になるように前記挿脱ピンを保持する保持部材と、
前記保持部材に接続され、前記保持部材を前記軸線方向に沿って往復運動させる運動機構と
を備えて成る保持治具の耐久性評価試験機。
【請求項２】
前記運動機構は、クランク機構、カム機構又は往復機構である請求項１に記載の保持治具の耐久性評価試験機。
【請求項３】
前記クランク機構は、
前記軸線方向に配置されたクランク軸と、
前記クランク軸の自由端側に前記クランク軸と同軸となるように設けられた回転体と、
一端が前記クランク軸の中心軸と偏心するように前記回転体に接続され、他端が前記保持部材に接続された接続棒と
を有して成る請求項２に記載の保持治具の耐久性評価試験機。
【請求項４】
前記ステージ及び／又は前記保持部材に装着され、前記挿脱ピンの軸線と前記保持孔の軸線とが同一線上になるように前記挿脱ピンと前記保持孔の相対位置を調整する位置調整手段を備えて成る請求項１〜３のいずれか１項に記載の保持治具の耐久性評価試験機。
【請求項５】
前記位置調整手段は、前記軸線方向に垂直な平面においてＸ方向及びＹ方向に独立に前記ステージを移動させる移動手段である請求項４に記載の保持治具の耐久性評価試験機。
【請求項６】
前記保持部材は、前記先端部の端部に連設された基部を、狭圧保持する一対の保持凹部を有して成る請求項１〜５のいずれか１項に記載の保持治具の耐久性評価試験機。
【請求項７】
前記保持部材の往復運動を案内する案内部材を備えて成る請求項１〜６のいずれか１項に記載の保持治具の耐久性評価試験機。
【請求項８】
一端が前記保持部材に接続され、前記保持部材を前記軸線方向に付勢する付勢部材を備えて成る請求項１〜７のいずれか１項に記載の保持治具の耐久性評価試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、耐久性評価試験機に関し、さらに詳しくは、高い再現性で保持治具の耐久性を評価できる耐久性評価試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ、電話機、ゲーム機、自動車電装機器等の電子機器に用いられる集積回路等には、例えば、積層セラミックチップコンデンサ（単に、チップコンデンサと称することがある。）等の小型部品が搭載されている。このような小型部品を製造する際等には、通常、小型部品を製造可能な小型部品用部材等を保持する保持孔が形成された保持治具が用いられる。このような保持治具は、通常、厚さ方向に貫通する保持孔が形成された弾性部材を有している。例えば、特許文献１には、「（ａ）多数の並列状貫通通路を有するプレート体を備えること。（ｂ）前記通路は弾性壁を有して電気用小型パーツが該通路内に位置可能となっており、かつ該通路の寸法は対応するパーツの寸法よりも小さく、パーツが前記通路内位置で弾発的に把持されること。以上（ａ）および（ｂ）の構成から成るを特徴とする多数の電気用小型パーツ端部のコーティング用装置」が記載されている（請求項４）。
【０００３】
このような保持治具においては、電気用小型パーツ等の小型部品よりも小さな寸法の前記保持孔内に圧入された小型部品を弾性力で保持した状態で種々の用途に使用された後、小型部品が保持孔から抜取られ、次いで、新たな小型部品を保持して前記用途に使用される。このように保持治具は小型部品の保持及び抜取りが繰り返し実施される。このようにして小型部品の保持及び抜取りが多数回にわたって繰り返し実施されると、弾性部材特に保持孔が劣化して所望のように小型部品を保持できなくなる。
【０００４】
保持孔が劣化しているか否かは、従来、手動による小型部品の保持及び抜取りを多数回実施して評価する方法がほとんどであり、場合によっては、実際の使用状況例えば小型部品の保持姿勢の均一性から評価することもある。ところが、手動による耐久性評価においては小型部品の挿入の向きの問題や挿入量が均一に保てないことにより、一定の再現性が得られないことがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭６２−２０６８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、高い再現性で保持治具の耐久性を評価できる耐久性評価試験機を提供することを、目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段として、
請求項１は、厚さ方向に貫通する保持孔を有する保持治具の耐久性を評価する試験機であって、外径が前記保持孔の内径に対して１．１〜１．５倍である先端部を有する挿脱ピンと、前記保持治具を載置するステージと、前記ステージ上に載置された前記保持治具の保持孔の軸線方向に前記ステージから離れて配置され、前記挿脱ピンの軸線と前記保持孔の軸線とが並行になるように前記挿脱ピンを保持する保持部材と、前記保持部材に接続され、前記保持部材を前記軸線方向に沿って往復運動させる運動機構とを備えて成る保持治具の耐久性評価試験機であり、
請求項２は、前記運動機構は、クランク機構、カム機構又は往復機構である請求項１に記載の保持治具の耐久性評価試験機であり、
請求項３は、前記クランク機構は、前記軸線方向に配置されたクランク軸と、前記クランク軸の自由端側に前記クランク軸と同軸となるように設けられた回転体と、一端が前記クランク軸の中心軸と偏心するように前記回転体に接続され、他端が前記保持部材に接続された接続棒とを有して成る請求項２に記載の保持治具の耐久性評価試験機であり、
請求項４は、前記ステージ及び／又は前記保持部材に装着され、前記挿脱ピンの軸線と前記保持孔の軸線とが同一線上になるように前記挿脱ピンと前記保持孔の相対位置を調整する位置調整手段を備えて成る請求項１〜３のいずれか１項に記載の保持治具の耐久性評価試験機であり、
請求項５は、前記位置調整手段は、前記軸線方向に垂直な平面においてＸ方向及びＹ方向に独立に前記ステージを移動させる移動手段である請求項４に記載の保持治具の耐久性評価試験機であり、
請求項６は、前記保持部材は、前記先端部の端部に連設された基部を、狭圧保持する一対の保持凹部を有して成る請求項１〜５のいずれか１項に記載の保持治具の耐久性評価試験機であり、
請求項７は、前記保持部材の往復運動を案内する案内部材を備えて成る請求項１〜６のいずれか１項に記載の保持治具の耐久性評価試験機であり、
請求項８は、一端が前記保持部材に接続され、前記保持部材を前記軸線方向に付勢する付勢部材を備えて成る請求項１〜７のいずれか１項に記載の保持治具の耐久性評価試験機である。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る保持治具の耐久性評価試験機は、前記挿脱ピンと前記ステージと前記保持部材と前記運動機構とを備えているから、前記挿脱ピンを多数回連続して保持治具の保持孔に挿入し抜脱して保持治具の耐久性を評価するにあたって、前記挿脱ピンの軸線を保持孔の軸線と一致させた状態を維持しつつ一定の間隔で前記挿脱ピンを挿脱させることができ、その結果、高い再現性を実現することができる。したがって、この発明によれば、高い再現性で保持治具の耐久性を評価できる耐久性評価試験機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、この発明に係る保持治具の耐久性評価試験機の一例である保持治具の耐久性評価試験機を示す概略側面図である。
【図２】図２は、この発明に係る保持治具の耐久性評価試験機の一例である保持治具の耐久性評価試験機を示す概略正面図である。
【図３】図３は、この発明に係る保持治具の耐久性評価試験機の一例である保持治具の耐久性評価試験機における保持部材を示す概略底面図である。
【図４】図４は、この発明に係る保持治具の耐久性評価試験機の一例である保持治具の耐久性評価試験機における挿脱ピンの挿脱状態を説明する概略説明図であり、図４（ａ）はこの発明に係る保持治具の耐久性評価試験機の一例である保持治具の耐久性評価試験機において挿脱ピンが上死点にある状態を示す概略図であり、図４（ｂ）はこの発明に係る保持治具の耐久性評価試験機の一例である保持治具の耐久性評価試験機において挿脱ピンが下死点にある状態を示す概略図である。
【図５】図５は、この発明に係る保持治具の耐久性評価試験機において評価され得る保持治具の一例である保持治具を示す概略上面図である。
【図６】図６は、図５のＡ−Ａ線で切断した保持治具における断面の一部を示す概略断面図である。
【図７】図７は、この発明に係る保持治具の耐久性評価試験機において評価され得る保持治具の一例である保持治具を構成する補強部材の一例である補強部材を示す概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明に係る保持治具の耐久性評価試験機（以下、この発明に係る試験機と称することがある。）は、保持治具特に保持孔の耐久性を評価する試験機であり、例えば、保持孔の耐久性試験を実施する際の挿脱ピンを抜脱する抜脱機と称することもできる。
【００１１】
この発明に係る試験機によって耐久性を評価され得る保持治具について説明する。この保持治具は、厚さ方向に貫通する保持孔を有する保持治具であればよく、例えば、特許文献１に記載された「コーティング用装置」、図５〜図７に示される保持治具６０等が挙げられる。前記保持治具６０は、図５及び図６等に示されるように、支持孔６５を有する補強部材６１と保持孔６６を有する弾性部材６２とを備え、前記保持孔６６それぞれが前記支持孔６５それぞれの内部を通るように前記補強部材６１の一部が弾性部材６２に埋設されて成る。そして、この保持治具６０は弾性部材６２の弾性力で保持孔６６に挿入された小型部品を弾発的に保持することができる。この保持治具６０は、後述する小型部品の保持用として好適であり、例えば、少なくとも二箇所に電極形成用の導電性ペーストを塗布する必要のある小型部品の保持用としてさらに好適である。
【００１２】
前記補強部材６１は、図６によく示されるように、支持孔６５が形成された平坦部６３が少なくとも後述する弾性部材６２に埋設され、弾性部材６２が平坦になるように弾性部材６２を補強支持する。この補強部材６１は、図６及び図７に示されるように、多数の支持孔６５が穿設された矩形の平坦部６３と、平坦部６３の周囲に平坦部６３の厚さ方向すなわち上面方向及び下面方向に突出した鍔部６４とを備えている。前記鍔部６４は、フランジ部とも称され、平坦部６３を囲繞するように形成され、平坦部６３の上面方向及び下面方向における突出量が一定になるように調整されている。鍔部６４の厚さは、適宜に調整され、例えば、８．９〜１０．０ｍｍの範囲内に設定される。前記平坦部６３は、図６及び図７に示されるように、鍔部６４よりも薄く薄板部とも称され、厚さ方向に貫通する支持孔６５が形成される領域であり、その厚さが一定で平坦に形成されている。平坦部６３の厚さは、適宜に調整され、例えば、５．９〜７ｍｍの範囲内に設定される。前記支持孔６５は、前記平坦部６３内のほぼ全域に、その厚さ方向に貫通するように、多数、例えば５０００個以上が形成されている（図７において、支持孔６５の一部を図示していない。）。支持孔６５は、通常、後述する保持孔６６が形成されるパターンと同一のパターンで形成され、この例においては碁盤目状に穿孔されている。支持孔６５の開口は円形であるが多角形等であってもよい。なお、この支持孔６５の内径は保持孔６６よりも大きくなっている。
【００１３】
前記弾性部材６２は、図５及び図６に示されるように、多数の保持孔６６が穿孔され、前記平坦部６３を内部に収容可能な空隙を有している。そして、図６に示されるように、弾性部材６２は、補強部材６１の平坦部６３を埋設し、換言すると、平坦部６３の両面を被覆すると共に補強部材６１の支持孔６５に貫入し、補強部材６１の鍔部６４と面一になるように、形成されている。すなわち、弾性部材６２は、平坦部６３の表面に配置され、補強部材６１の鍔部６４によって囲繞されている。ここで、前記弾性部材６２は、図６に示されるように、その保持孔６６が支持孔６５の内部を通るように平坦部６３を埋設し、好ましくは保持孔６６が支持孔６５の軸線Ｃ６０と共通する軸線Ｃ６０を有するように平坦部６３を埋設している。図５及び図６に示されるように、弾性部材６２は、その厚さ方向に貫通し、自身に挿入又は貫入された小型部品をその弾性力で弾発的に保持する多数の保持孔６６を有している。弾性部材６２は、保持孔６６を多数、例えば、５０００個以上が形成されている（図５において、保持孔６６の一部を図示していない。）。弾性部材６２の厚さ（両外表面間の距離）は、保持治具６０の厚さと同じ厚さに調整され、通常、８．９〜１０．０ｍｍに調整される。保持孔６６は、所定のパターンに配列され、この例においては縦横に整列された碁盤目状に穿孔されている。保持孔６６の配列間隔すなわち隣接する軸線Ｃ６０間距離は、支持孔６５の配列間隔と同じであり、保持治具６０に挿入保持する小型部品のサイズ等によって任意に調整することができる。保持孔６６の開口は円形になっているが多角形等であってもよい。この保持孔６６は、小型部品の、保持孔６６に挿入される部分の、軸線に垂直な断面形状に外接する仮想外接円の直径よりの小さな内径、すなわち、保持孔６６の軸線Ｃ６０に垂直な断面形状に外接する仮想外接円の直径を有している。
【００１４】
この弾性部材６２は、小型部品を挿入及び／又は抜取る際に弾性変形し、かつ、破損しないように、所定の伸び、引張強さ及び硬度を有しているのが好ましい。例えば、ＪＩＳ  Ｋ６２４９に規定の切断時伸び（引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎ）は、２００〜１０００％であるのが好ましく、４００〜９００％であるのが特に好ましく、ＪＩＳ  Ｋ６２４９に規定の引張強さ（引張速度５００ｍｍ／ｍｉｎ）は、５〜１５ＭＰａであるのが好ましく、７〜１４ＭＰａであるのが特に好ましく、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に規定の硬度（ＪＩＳ  Ａ）は、２０〜８０であるのが好ましく、４０〜６０であるのが特に好ましい。前記ＪＩＳ  Ｋ６２４９に規定の切断時伸び及び引張強さは、２３℃、湿度５０％の環境下で、３号ダンベル形状の試験片を作製して、切断時伸びはつかみ具間隔を標線距離で２０ｍｍに設定して、実施する。
【００１５】
補強部材６１は、弾性部材６２を平坦な形状に維持することのできる材料で形成されていればよく、このような材料として金属及び樹脂等が挙げられる。弾性部材６２は、弾性変形し、小型部品を挿入保持することのできる材料で形成される。このような材料として前記特性を満足するゴム及びエラストマー等が挙げられ、より具体的にはシリコーンゴムが挙げられる。
【００１６】
保持治具６０に保持される小型部品は、小型部品の製造工程、搬送工程等において保持される必要性のある、小型部品を製造可能な小型部品用部材、例えば、小型器具用部材、小型機械要素用部材及び小型電子部品用部材等が挙げられる。また、小型部品の製造には小型部品の搬送工程等も含まれるから、小型部品は、小型部品そのもの、例えば、小型器具、小型機械要素及び小型電子部品等も含まれる。したがって、この発明において、小型部品と小型部品用部材とは明確に区別される必要はなく、「小型部品」と称しても「小型部品及び小型部品用部材」を意味することがある。小型電子部品及び小型電子部品用部材としては、例えば、チップコンデンサ、インダクタチップ、抵抗体チップ等の完成品若しくは未完成品等、及び／又は、これらを製造可能な例えば、角柱体若しくは円柱体、一端部に鍔を有する角柱体若しくは円柱体、両端部に鍔を有する角柱体若しくは円柱体等が挙げられる。このような小型部品は、例えば、その軸線長さが１．０〜３．２ｍｍで、保持孔に挿入される部分の、軸線に垂直な断面形状に外接する仮想外接円の直径が０．７〜２．３ｍｍの寸法を有している。
【００１７】
この発明に係る試験機は、外径が前記保持孔の内径に対して１．１〜１．５倍である先端部を有する挿脱ピンと、保持治具を載置するステージと、このステージ上に載置された保持治具の保持孔の軸線方向に前記ステージから離れて配置され、挿脱ピンの軸線と保持孔の軸線とが並行になるように挿脱ピンを保持する保持部材と、この保持部材に接続され、保持部材を軸線方向に沿って往復運動させる運動機構とを備えている。
【００１８】
前記挿脱ピンは、前記運動機構によって保持部材と共に前記軸線方向に沿って往復運動し、ステージ上に載置された保持治具の保持孔に挿入され、抜き出されて、保持治具すなわち保持孔の耐久性を試験する。この挿脱ピンは、保持孔に挿入され抜き出される先端部を有している。この先端部は、その軸線長さが保持治具６０の保持孔６６の軸線長さよりも長く、かつ、外径（その軸線に垂直な断面形状が円でない場合には前記断面形状に外接する仮想外接円の直径）が、保持孔６６の前記内径又は前記直径に対して１．１〜１．５倍になっている。挿脱ピンの外径がこのように設定されていると、換言すると、前記範囲の外径を有する１種の挿脱ピンを選択して用いると、実際の使用状況を勘案した耐久性を試験することができる。挿脱ピンは１本であっても複数本であってもよく、複数本である場合にはその配列及び配列間隔は保持孔の配列及び配列間隔と同一に調整される。
【００１９】
この発明に係る試験機の一例（以下、この発明に係る一試験機と称することがある。）を、図面を参照して、具体的に説明する。この発明に係る一試験機１は、図１及び図２に示されるように、基台１１と、基台１１の端縁に略垂直に立設形成された背板１２と、外径が保持孔の内径に対して１．１〜１．５倍である先端部２１を有する１本の挿脱ピン３と、前記基台１１上に配置され、保持治具を載置するステージ４と、ステージ４上に載置された保持治具における保持孔の軸線方向にステージ４から離れて配置され、挿脱ピン３の軸線Ｃｐと保持孔の軸線Ｃｈとが並行になるように挿脱ピン３を保持する保持部材５と、保持部材５に接続され、この保持部材５を前記軸線Ｃｐ方向に沿って往復運動させる運動機構６と、ステージ４に装着され、挿脱ピン３の軸線Ｃｐと保持孔６６の軸線Ｃｈとが同一線上になるように挿脱ピン３の配置位置を調整する位置調整手段７と、背板１２及び保持部材５に設けられ、保持部材５の往復運動を案内する案内部材８と、一端が保持部材５に接続されると共に他端が背板１２に接続されて保持部材５を軸線Ｃｈ方向に付勢する付勢部材９とを備えている。
【００２０】
そして、この発明に係る一試験機１において、前記運動機構６として回転運動を往復運動に変換するクランク機構が採用され、このクランク機構は往復スライダクランク機構とも称される。このクランク機構は、具体的には、図１及び図２に示されるように、保持孔の軸線Ｃｈ方向に配置されたクランク軸４１と、クランク軸４１の自由端４２側にクランク軸４１と同軸となるように設けられた回転体４３と、一端４４ａがクランク軸４１の中心軸と偏心するように前記回転体４３に接続され、他端４４ｂが保持部材５に接続された接続棒４４とを有している。
【００２１】
この発明に係る一試験機１において、前記軸線Ｃｐ及びＣｈ方向であって基台１１側を下方、その反対側すなわち運動機構６側を上方と称することがある。
【００２２】
前記基台１１及び背板１２は、ステージ４、保持部材５、運動機構６、案内部材８等を支持可能に設けることができれば、その形状等は特に限定されない。
【００２３】
前記挿脱ピン３は、図１〜図３に示されるように、角柱状の基部２２とその一端面から軸線Ｃｐを共有して延在する円筒状の先端部２１とを有している。このように挿脱ピンは、円筒状の先端部２１とその端部に連接された角柱状の基部２２とを有している。前記基部２２は保持部材５に保持される部分であり、具体的には、相対向する後述の第１保持凹部３４及び第２保持凹部３５に符合するように、前記軸線Ｃｐに垂直な断面が正方形である角柱体をなしている。前記先端部２１は保持孔６６に挿脱される部分であり、その外径はその軸線Ｃｐに沿って一様であり、保持孔６６の前記内径に対して１．１〜１．５倍の範囲から選択された１点の値になっている。したがって、通常、この発明に係る一試験機１は、外径が前記範囲の異なる１点に調整された先端部２１を有する複数の挿脱ピン３を備えており、評価内容又は評価条件等に応じて選択した挿脱ピン３を用いる。
【００２４】
前記ステージ４は、図１及び図２に示されるように、基台１１上に後述する位置調整手段７を介して配置され、保持治具６０を載置して固定する。このステージ４は、周方向に一巡する側壁２４とこの側壁２４で囲繞され、保持治具６０の弾性部材６２と略同じ寸法の内部空間２５とを有する有底の板状部材とされている。ステージ４は、保持治具６０の寸法と略同一の寸法を有しており、側壁２４上に保持治具６０の鍔部６４が載置される。前記内部空間２５は、例えば図４（ｂ）に示されるように、保持孔６６を貫通した挿脱ピン３が一時的に進入する空間であり、挿脱ピン進入凹部と称することができる。このステージ４は、載置された保持治具６０を固定する固定部材、例えば、クランプ（図１及び図２において図示しない。）等が備えられている。
【００２５】
前記位置調整手段７は、図１及び図２に示されるように、ステージ４に装着されてこのステージ４と基台１１との間に介装され、挿脱ピン３の軸線Ｃｐと、ステージ４上に載置された保持治具６０における保持孔６６の軸線Ｃｈとが同一線上になるように、挿脱ピン３と保持孔６６との相対位置すなわち挿脱ピン３の配置位置を調整する。したがって、位置調整手段７は、軸線Ｃｐと軸線Ｃｈとが同一直線上になるように、保持治具６０すなわちステージ４の相対的な位置を調整できるものであればよく、この例においては、前記軸線Ｃｈ方向に垂直な平面において基台１１に対して背板１２に近接する方向（Ｙ方向と称することがある。）にステージ４の位置を調整するＹ方向調整ネジ５１と、前記軸線Ｃｈ方向に垂直な平面において前記Ｙ方向に垂直で図１において紙面に向かう方向（Ｘ方向と称することがある。）にステージ４の位置を前記調整するＸ方向調整ネジ５２とを有している。Ｙ方向調整ネジ５１及びＸ方向調整ネジ５２を有する位置調整手段７は、ステージ４をＸ方向及びＹ方向それぞれに独立に移動させる移動手段であり、前記Ｙ方向調整ネジ５１はねじ込むことによりステージ４をＹ方向に移動させ、前記Ｘ方向調整ネジ５２はねじ込むことによりステージ４をＸ方向に移動させるように、それぞれ、ネジ穴（図示しない。）に螺合している。
【００２６】
前記保持部材５は、図１及び図２に示されるように、前記保持孔６６の軸線Ｃｈ方向にステージ４から離れて配置され、具体的には、後述する案内部材８を介して背板１２に、前記軸線Ｃｈ方向に前後進すなわち往復直線運動するように、装着されている。この保持部材５は、後述するように、保持した挿脱ピン３の先端部２１が保持孔６６に貫通するまで挿入され、この先端部２１が保持孔６６から完全に抜き出るまで、前後進するように、なっている。
【００２７】
この保持部材５は、図１及び図２に示されるように、基体部３１と、基体部３１の一端縁から垂直に延在する張出部３２とを有し、前記軸線Ｃｈ方向に沿う断面がＬ字形の板状体となっている。この張出部３２は、図３によく示されるように、その先端面に挿脱ピン３を所定の状態に保持する保持部３３を有している。具体的には、保持部３３は、厚さ方向に切欠された第１保持凹部３４を有する張出部３２の先端面と、一端面に厚さ方向に切欠された第２保持凹部３５を有する保持板３６と、この保持板３６及び張出部３２を締結する一対の締結具３７とを有している。前記第１保持凹部３４及び前記第２保持凹部３５は、相対向するように保持部材５の中心線上に配置されるようになっている。第１保持凹部３４及び第２保持凹部３５は、それぞれ、挿脱ピン３における基部２２の２つの側面に当接するように、張出部３２又は保持板３６の厚さ方向に垂直に延在する略三角柱状の切欠部であり、互いに略直角に交わる一対の切り欠き面はそれぞれ前記基部２２の側面よりも小さくなっている。すなわち、張出部３２及び保持板３６で挿脱ピン３を挟持したときに、図３に示されるように、張出部３２の先端面と保持板３６の一端面とが当接しないように、なっている。前記締結具３７は、張出部３２に形成されたネジ穴３７ａと保持板３６に穿孔されたネジ孔３７ｂと前記ネジ穴３７ａに螺合するボルト３７ｃとからなる。第１保持凹部３４及び第２保持凹部３５は、この発明に係る一対の保持凹部に相当し、図３によく示されるように、挿脱ピン３の基部２２を狭圧保持する。このとき、第１保持凹部３４及び第２保持凹部３５で挟圧保持された挿脱ピン３、すなわち、前記保持部３３で保持された挿脱ピン３は、図１〜図３に示されるように、その軸線Ｃｐがステージ４上に載置された保持治具６０における保持孔６６の軸線Ｃｈと並行になり、前記位置調整手段７によって前記軸線Ｃｈと同一線上になっている。
【００２８】
前記案内部材８は、図１及び図２に示されるように、背板１２の表面に前記軸線Ｃｈ方向に略並行に設けられた軌条５４と、保持部材５における基体部３１の背面に前記軸線Ｃｈ方向に略並行に設けられ、前記軌条５４上を走行する走行体５５とを有している。この案内部材８は、走行体５５が保持部材５と一体となって軌条５４上を前記軸線Ｃｈ方向に並行に前後進運動すなわち往復直線運動して、挿脱ピン３及び保持部材５が所定の直線上を前後進運動するように、案内する。
【００２９】
前記運動機構６は、保持部材５に接続され、保持部材５に保持された挿脱ピン３が保持孔６６に繰り返して挿入され抜き出されるように、保持部材５を前記軸線Ｃｐ方向に沿って往復直線運動させる。したがって、この運動機構６は、保持部材５を前記のように往復直線運動させることができるように構成されていればよく、例えば、クランク機構、カム機構、シリンダー等の往復機関等が挙げられる。この発明に係る一試験機１において、運動機構６は、前記したようにクランク軸４１と回転体４３と接続棒４４とを有している。
【００３０】
前記クランク軸４１は、図１及び図２に示されるように、前記軸線Ｃｈ方向の延長上であって前記案内部材８から離れて背板１２内に装備された駆動源例えばモータ４５の回転軸に接続されて、前記軸線Ｃｈ方向に保持部材５から離れた状態に配置されている。また、このクランク軸４１は、その軸線が前記軸線Ｃｐに垂直でステージ４に載置された保持治具と平行に配置されている。前記回転体４３は、クランク軸４１と同軸となるように前記自由端４２に設けられ、円盤状をなしている。前記接続棒４４は、図１及び図２に示されるように、棒状体を成し、その一端４４ａがクランク軸４１の中心軸と偏心するように前記回転体４３の周面にボルト４４ｃで接続され、その他端４４ｂが保持部材５の基体部３１の自由端近傍にボルト４４ｃで接続されている。この接続棒４４は、このように回転体４３と保持部材５とを接続して、回転体４３の回転運動を往復直線運動に変換して保持部材５に伝達する。したがって、保持部材５、保持部材５に保持された挿脱ピン３、及び、保持部材５の基体部３１に設けられた走行体５５は、いずれも、運動機構６によって一定の間隔で前記軸線Ｃｈ方向に沿って前後進、すなわち、往復直線運動する。前記一定の間隔は、挿脱ピン３の往復直線運動における１往復の往復運動回数が１分間当り、好ましくは１２〜６０回となるように、設定されるのが好ましい。前記一定の間隔が前記範囲に設定されると、保持治具を実際に使用したときの耐久性に一致した耐久性評価をすることができる。
【００３１】
この運動機構６において、回転体４３の直径、接続棒４４が接続される回転体４３の周面位置及び基体部３１の自由端近傍位置は、図４（ａ）に示されるように、挿脱ピン３が最も基台１１から離間した状態すなわち上死点にあるときに挿脱ピン３が保持孔６６から完全に抜き出され、図４（ｂ）に示されるように、挿脱ピン３が最も基台１１に接近した状態すなわち下死点にあるときに挿脱ピン３が保持孔６６を完全に貫通するように、調整されている。
【００３２】
前記付勢部材９は、図２によく示されるように、保持部材５の保持部３３に一端が接続されると共に、保持部３３に対して背板１２における軸線Ｃｈの延長線上部に他端が接続され、保持部材５の往復運動と共に伸縮する。したがって、この付勢部材９は伸縮部材とも称される。この付勢部材９は保持部材５を軸線Ｃｈ方向に付勢又は引き寄せる。付勢部材９はコイルバネが好適であり、この例においては軸線Ｃｈ方向に伸縮するコイルバネが採用されている。この発明に係る一試験機１が付勢部材９を備えていると、案内部材８と共に保持部材５が前後進運動する際のがたつきを防止して前後進運動をより一層安定化する。この付勢部材９の復元力は前記運動機構６よりも弱く設定されている。
【００３３】
この発明に係る試験機を用いて耐久性を評価する方法を、この発明に係る一試験機１を用いた評価方法（以下、この発明に係る一評価方法と称することがある。）を例に挙げて、説明する。
【００３４】
この発明に係る一評価方法を実施するには、この発明に係る一試験機１（以下、試験機１と称することがある。）、保持治具、及び、保持治具の保持孔の状態を定量化する測定器等を準備する。この発明に係る一試験機１及び保持治具は前記した通りであり、例えば保持治具６０を準備する。前記測定器として、例えば、保持孔６６の保持力を測定できる「デジタルフォースアナライザーＦＡ  ＰＬＵＳ」及び「計測スタンド」（共に株式会社イマダ製）を準備する。
【００３５】
この発明に係る一評価方法においては、まず、準備した保持治具６０における保持孔６６の初期保持力を前記測定器で測定しておく。
【００３６】
この発明に係る一評価方法においては、評価対象の保持治具に適した前記外径の先端部２１を有する挿脱ピン３を選択して、準備した一試験機１の保持部材５に挿脱ピン３を保持させる。具体的には、第１保持凹部３４及び第２保持凹部３５で挿脱ピン３の基部２２を挟んだ状態で保持板３６と張出部３２とを一対の締結具３７で締結する。
【００３７】
この発明に係る一評価方法においては、挿脱ピン３を保持する前又は後に、準備した一試験機１の挿脱ピン３をステージ４上に載置された保持治具６０に接触しない程度まで前記上方に退避させる。例えば、挿脱ピン３が前記上死点にある、図１、図２及び図４（ａ）に示される初期状態に、各部材を配置する。
【００３８】
この発明に係る一評価方法においては、挿脱ピン３を保持する前又は退避させた後に、図１、図２及び図４（ａ）に示されるようにステージ４上に保持治具６０を載置して図示しない固定具で固定する。
【００３９】
このようにして、挿脱ピン３を保持部材５に保持すると共に保持治具６０をステージ４に載置すると、保持部材５に保持された挿脱ピン３は、図１及び図２に示されるように、その軸線Ｃｐがステージ４上に載置された保持治具６０における保持孔６６の軸線Ｃｈと並行になる。
【００４０】
この発明に係る一評価方法においては、位置調整手段７のＹ方向調整ネジ５１及びＸ方向調整ネジ５２を操作して、図１及び図２に示されるように、ステージ４上に載置固定された保持治具６０の保持孔６６の軸線Ｃｈと保持部材５に保持された挿脱ピン３の軸線Ｃｐとを同一線上に配置する。なお、この発明に係る一評価方法において、保持治具６０をステージ４上に載置したときに前記軸線Ｃｈと前記軸線Ｃｐとが同一線上に配置されている場合には、前記位置調整手段７の操作は不要である。
【００４１】
この発明に係る一評価方法においては、次いで、運動機構６を稼動して保持部材５を前記軸線Ｃｈ方向に沿って往復運動させる。具体的には、運動機構６であるクランク機構の駆動源４５を起動する。そうすると、駆動源４５の回転軸が例えば図２の矢印Ａで示す方向に回転し、この回転軸に接続されたクランク軸４１、さらに、このクランク軸４１に設けられた回転体４３が共に同期して同方向に回転する。回転体４３が矢印Ａ方向に回転すると、回転体４３の周面に接続された接続棒４４の一端４４ａは回転体４３の回転量に応じてその前記軸線Ｃｈ方向の高度が変化し、他端４４ｂが接続した保持部材５を基台１１側に押進する。保持部材５が押進されると、保持部材５に保持された挿脱ピン３、及び、保持部材５の基体部３１に設けられた走行体５５は保持部材５と同期して同方向に前進する。このときの保持部材５は、走行体５５が案内部材５の軌条５４上を走行すると共に前記付勢部材９の付勢力によって、前記軸線Ｃｈに沿って安定して前進する。回転体４３が引き続き同方向に回転して保持部材５がさらに前進すると、挿脱ピン３の先端部２１は、ステージ４に載置された保持治具６０の保持孔６６に到達してその内部に進入し、回転体４３と接続棒３３との接続部が最下点に到達すると、すなわち、挿脱ピン３が下死点に到達すると、図４（ｂ）に示されるように、挿脱ピン３の先端部２１は保持孔６６を完全に貫通する。
【００４２】
この発明に係る一評価方法において、さらに回転体４３が回転して回転体４３と接続棒３３との接続部が最下点を超えると、保持部材５は一転して逆方向に牽引されて後進する。保持部材５が後進すると、挿脱ピン３及び走行体５５は保持部材５と同期して同方向に後進し、このとき、保持部材５は前進時と同様に軸線Ｃｈに沿って安定して後進する。回転体４３が引き続き同方向に回転して保持部材５がさらに後進すると、挿脱ピン３の先端部２１は、ステージ４に載置された保持治具６０の保持孔６６内を後退して、回転体４３と接続棒３３との接続部が最上点すなわち前記初期状態に到達すると、換言すると、挿脱ピン３が上死点に到達すると、図１及び図４（ａ）に示されるように、挿脱ピン３の先端部２１は保持孔６６から完全に抜脱される。
【００４３】
この発明に係る一評価方法において、さらに回転体４３が同方向に回転すると、挿脱ピン３は前進して保持孔６６内に進入する。このようにして、運動機構６の連続稼動、すなわち、回転体４３の連続回転により、保持部材５、挿脱ピン３及び案内部材８が往復直線運動を繰り返し、挿脱ピン３の保持孔６６への進入と挿脱ピン３の保持孔６６からの抜脱とが連続して繰り返される。
【００４４】
この発明に係る一評価方法においては、このようにして挿脱ピン３の保持孔６６への進入及び保持孔６６からの抜脱を１サイクルとして多数サイクル、例えば、１０００サイクル連続して実施した後に、前記駆動源４５を停止して保持治具６０をステージ４から取り出す。この保持治具６０において挿脱ピン３が挿脱した保持孔６６の保持力を前記と同様にして測定する。挿脱ピン３の挿脱後の保持力が例えば前記初期保持力に対する低下率で保持孔６６すなわち保持治具６０の耐久性を評価できる。その基準は、例えば、初期保持力と比較した時の保持力が５０％まで低下すると耐久性が劣るとすることができる。
【００４５】
この発明に係る一評価方法において、挿脱ピン３の挿脱が連続して繰り返されるとき、挿脱ピン３の軸線Ｃｐを６６の軸線Ｃｈとを同一直線上に一致させた状態を維持しつつ一定の間隔で挿脱ピン３が繰り返し往復直線運動する。したがって、この発明に係る一試験機によれば、高い再現性を実現することができる。
【００４６】
また、この発明に係る一試験機によれば、挿脱ピン３の挿入及び抜取りを比較的短時間で安易に行うことができる。したがって、この発明に係る一試験機によれば、比較的短時間で容易に実施できるにもかかわらず高い再現性で保持治具の耐久性を評価できる。さらに、この発明に係る一試験機は、保持孔６６の前記直径に応じて挿脱ピン３を交換することができ、その汎用性も高い。したがって、この発明に係る一試験機によれば、評価対象である保持治具によらずに汎用性が高いにもかかわらず高い再現性で保持治具の耐久性を評価できる。
【００４７】
この発明に係る耐久性評価試験機は、前記した一例に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。
【００４８】
この発明に係る一試験機１は、１本の挿脱ピン３が保持部材５に保持され、１つの保持孔６６の耐久性を評価するように構成されているが、この発明に係る耐久性評価試験機は、複数の挿脱ピンが保持部材に保持され、複数の保持孔の耐久性を一挙に評価するように構成されてもよい。この発明に係る耐久性評価試験機が複数の挿脱ピンを備えている場合には、複数の挿脱ピンは保持治具の保持孔と同様の配列で同間隔となるように保持部材に保持される。
【００４９】
この発明に係る一試験機１において、前記挿脱ピン３は基部２２と先端部２１とを有しているが、この発明において、挿脱ピンは保持部材に保持可能な形状であればよく、例えば、軸線に垂直な断面形状が円形、楕円形等の基部と先端部とを有していてもよく、また、基部を有してなく全体が先端部で構成されていてもよい。
【００５０】
ステージ４は保持治具の弾性部材と略同じ寸法の内部空間を有しているが、この発明において、ステージは前記挿脱ピンの延長線上に挿脱ピンが進入する、挿脱ピンの前記外径より僅かに大きな内径を有する凹部、すなわち、穴又は孔を有していればよい。
【００５１】
この発明に係る一試験機１において、前記保持部３３は、第１保持凹部３４を有する張出部３２の先端面と、第２保持凹部３５を有する保持板３６と、保持板３６及び張出部３２を締結する一対の締結具３７とを有しているが、この発明において、保持部は、挿脱ピンをその軸線と保持孔の軸線とが並行になるように保持することができればよく、例えば、張出部３２にその厚さ方向に垂直に穿孔された挿通孔であってもよく、挿脱ピンを周方向から狭圧保持する管状クランプであってもよく、挿脱ピンを少なくとも２方向から狭圧保持するクランプ等であってもよい。
【００５２】
この発明に係る一試験機１において、運動機構６は、前記クランク軸４１と前記回転体４３と前記接続棒４４とを有するクランク機構が採用されているが、この発明に係る試験機において、運動機構は、軸線Ｃｈ方向に配置された回転軸と、この回転軸の自由端側にこの回転軸と同軸となるように設けられたカムと、一端が前記カムの周面に摺接し、他端が保持部材５に接続されたカムシャフトとを有して成る、接触伝動型のカム機構、又は、シリンダー等の往復機関等が採用されてもよい。
【００５３】
前記位置調整手段７は、前記ステージ４に装着されているが、この発明において、位置調整手段は、保持部材に装着されてもよく、また、ステージ及び保持部材の双方に装着されてもよい。この発明に係る一試験機１は、位置調整手段７を備えているが、この発明において、挿脱ピンの軸線と保持孔の軸線とが同一線上になるように、保持治具をステージ上に載置できれば、又は、手動で挿脱ピンの配置位置を調整できれば、この発明に係る耐久性評価試験機は位置調整手段を備えていなくてもよい。
【００５４】
この発明に係る一試験機１において、ステージ４、保持部材５及び運動機構６が垂直方向に配列された縦型装置であるが、この発明に係る耐久性評価試験機はステージ、保持部材及び運動機構が水平方向に配列された横型装置であってもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１  保持治具の耐久性評価試験機（試験機）
３  挿脱ピン
４  ステージ
５  保持部材
６  運動機構
７  位置調整手段
８  案内部材
９  付勢部材
１１  基台
１２  背板
２１  先端部
４１  クランク軸
４３  回転体
４４  接続棒
【図１】
2011258650.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011258650.tif 000007
【図６】
2011258650.tif 000008
【図７】
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