(57)【要約】【課題】本発明は携帯機器等の対衝撃性の試験を行う繰り返し落下衝撃試験装置に関し，一定の設定した姿勢で高速で繰り返して落下試験をすることができることを目的とする。【解決手段】携帯機器等の試験サンプルを指定した姿勢で内部に収納する箱型治具と，その外周を含む断面積よりやや大きい開口部を備えた四角形の枠部を一方の端部に備え，他方の端部が試験装置の支柱のレールに上下方向に駆動可能に取り付けたハンドアームと，制御部とを備え，ハンドアームは，その枠部の開口部に箱型治具を収容した状態で，把持する固定手段を備え，制御部は箱型治具を把持した状態でハンドアームを上昇するよう駆動し，落下開始位置に達すると固定手段を解放して箱型治具を降下させ，箱型治具の落下位置において，ハンドアームの枠部に箱型治具を収容すると箱型治具を固定して繰り返し落下させるよう構成する。【選択図】図１
2005214912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯機器等の対衝撃性の試験を行う繰り返し落下衝撃試験装置において，
携帯機器等の試験サンプルを指定した姿勢で内部に収納する箱型治具と，前記箱型治具の外周を含む断面積よりやや大きい開口部を備えた四角形の枠部を一方の端部に備え，他方の端部が試験装置の支柱のレールに上下方向に駆動可能に取り付けたハンドアームと，前記ハンドアームを試験装置の支柱の落下開始位置と落下終端位置との間で上昇，降下の動作を制御する制御部とを備え，
前記ハンドアームは，その枠部の開口部に前記箱型治具を収容した状態で，ハンドアームの内部から箱型治具を把持するよう前記制御部により駆動される固定手段を備え，
前記制御部は，前記箱型治具を把持した状態で前記ハンドアームを上昇するよう駆動し，落下開始位置に達すると前記固定手段を解放すると共に前記箱型治具を降下するよう制御し，箱型治具の落下位置において，前記ハンドアームの枠部に前記箱型治具を収容すると前記箱型治具を固定することを特徴とする繰り返し落下衝撃試験装置。
【請求項２】
請求項１において，
前記箱型治具は，
細長い形状の試験サンプルを内部に縦に置いた状態で保持する細長い箱型の形状を備え，
前記細長い箱型治具を立てた状態で前記ハンドアームの枠部の開口部に収容可能とする断面積を備えることを特徴とする繰り返し落下衝撃試験装置。
【請求項３】
請求項１において，
前記箱型治具は，
細長い形状の試験サンプルを内部に横に置いた状態で保持する細長い箱型の形状の本体部と，前記本体部を横に置いた時の上部面に取り付けられた前記ハンドアームの枠部の開口部の断面積を備えた細長い箱型の形状を備えた把持部とで構成されることを特徴とする繰り返し落下衝撃試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，携帯電話機，ノートパソコン，携帯端末等の精密な機構を備えた携帯機器（またはモバイル機器）のように対衝撃強度の必要性が高い小型精密機器の製品開発において，繰り返し落下衝撃強度を評価するため実際に製品を繰り返し落下させる繰り返し落下衝撃試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来，繰り返し落下衝撃試験を行う場合，手動で試験サンプルを落下させ，そのたびに人間の手で試験サンプルを拾い上げる方法が簡易な方法として使用されるが，人間の手で行うのは労力や時間等の面で効率が悪いため，自動的に繰り返し落下試験を行う方法も提案されている。
【０００３】
携帯機器の落下試験を行う場合に，試験の対象となる試験サンプルが衝突面と衝突する時に落下開始時に指定した姿勢を保つ必要がある。言い換えると，設定した姿勢で衝突させて試験を行う必要がある。そのような，落下時の試験サンプルの姿勢を保持する方法を図８に従来例の説明図として示す（特許文献１参照）。
【０００４】
図８において，Ａ．は全体構成，Ｂ．は試験物を保持するテーパ付ホルダーの断面を示す。テーパ付ホルダー８０は落下方向に向かって開口部が狭まるような傾斜を設けたテーパ部８００が形成されている。テーパ部８００は下側に行くほど先細り，開口面積が狭くなっており，上方から試験物８１を置くことによりテーパ部８００の傾斜部分で試験物８１を保持する。テーパ付ホルダー８０は，ホルダー固定部８２により所定の高さに保持され，スイッチ８３を操作することによりホルダー固定部８２からテーパ付ホルダー８０の解放が指示される。テーパ付ホルダー８０はホルダー固定部８２から解放されると，ベース８６に取り付けられた支柱８４に設けられた姿勢ガイド用のリニアレール８５に沿って落下する。落下したテーパ付ホルダー８０の試験物８１はベース８６に取り付けられた衝突受け板８７に衝突する。テーパ付ホルダー８０の開口部は落下した際に衝突受け板８７が貫通する大きさに（衝突受け板８７のサイズの方が開口部より小さい）形成されているので，テーパ付ホルダー８０は衝突受け板８７を通過し，衝突吸収材８８に衝突して衝撃が吸収される。
【特許文献１】特開２００３−１６６９２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した手動により繰り返し落下衝撃試験を行う場合，高速で試験が可能であるが，常時人手が必要であるためコストがかかる上，終夜での継続試験も困難である。また，完全自動の繰り返し落下衝撃試験装置では落下後の試験サンプルを回収し，再度落下開始位置への移動や，落下姿勢の制御に時間がかかるという問題がある。
【０００６】
上記した図８に示す方法では，低い高度からの高速での繰り返し（例えば，１万回）の落下試験を行う必要がある携帯電話等の携帯機器について同じ落下姿勢により繰り返し落下試験を行うためには，テーパ付ホルダーを用いた方法では自動的に試験サンプルを回収して落下回収位置へ，指定した落下姿勢で開始位置へ移動させる動作を高速で繰り返しすことは困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は，携帯機器について一定の落下姿勢で高速で繰り返して落下試験をすることができる繰り返し落下衝撃試験装置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】
【０００８】
本発明は繰り返し落下衝撃試験装置において，試験サンプルを無拘束状態で収納した箱型の治具を使用することにより試験サンプルを常に一定の落下姿勢で保ち，ハンドアームにより落下試験後治具を把持して落下開始位置まで移動させ，高速で繰り返しが可能な繰り返し落下に構成したものである。
【０００９】
図１に本発明の基本構成を示す図であり，図１のＡ．は全体構成，Ｂ．はハンドアームの断面を示す。Ａ．において，１は携帯機器等の試験サンプルを収納する箱型治具，２は箱型治具１を包囲する枠部を備え，箱型治具１を把持するか否かが切替え制御することが可能な構造を備え，試験装置の支柱のリニアモータのレールに取り付けられて落下開始位置からストッパ位置まで移動可能なハンドアーム，３は試験装置の支柱，３０は試験装置の支柱３に設けられ，箱型治具１を把持したハンドアーム２を支持すると共に上昇，下降の経路を形成するリニアモータのレール，３１はハンドアーム２をレール３０上を上昇または下降させるよう駆動するリニアモータの駆動部，３２ａ，３２ｂはハンドアーム２がレール３０上の特定の位置にあることを検出するセンサ，３３は箱型治具１の落下した時の衝突面を含む台，４はハンドアーム２の降下の終端である停止位置に設けられたストッパ，５はハンドアーム２が箱型治具１を把持して落下開始位置まで上昇させ，箱型治具１の把持を解放させて，ハンドアーム２を下部まで降下させる制御を行う制御部である。また，Ｂ．において２０はハンドアーム２の内部に箱型治具１を包囲するように設けられた枠部，２１はハンドアーム２の本体，２２はハンドアーム２の本体２１に設けられ，枠部２０に箱型治具１を収容した時に突き当てるように駆動され，箱型治具１をハンドアーム２に固定した状態か，箱型治具１をハンドアーム２から解放した状態かに切替える棒状の突き当て部である。
【００１０】
Ａ．の状態は箱型治具１が床（衝突面）に置いた状態で，ハンドアーム２の枠部２０内に箱型治具１を収容した後，突き当て部２２をハンドアーム２の支柱３側と反対側に押しつけるよう制御部５の制御により駆動し，箱型治具１をハンドアーム２に固定（把持）させる。箱型治具１をハンドアーム２に固定した状態で，制御部５の制御により駆動部３１を駆動して落下開始位置までハンドアーム２を上昇させ，センサ３２ａにより所定の高さ，すなわち落下開始位置に達したことを検出すると，制御部５はハンドアーム２の突き当て部２２を引き込み（突き当て状態を解除する），箱型治具１を落下させると共にハンドアーム２を降下させる。これにより，箱型治具１はハンドアーム２とは独立して落下し，台３３の衝突面に衝突する。ハンドアーム２もレール３０を通って下降し，センサ３２ｂで下部に達したことを検出すると，制御部５は下降の駆動を止め，ハンドアーム２は物理的にストッパ４で停止させられる（ハンドアーム２の落下終端位置）。この時，台３３の箱型治具１がハンドアーム２の枠部２０内に収まっており，制御部５の制御により突き当て部２２を駆動して箱型治具１を把持（固定）して，ハンドアーム２を上昇させるよう駆動部３１を駆動し，同様の動作を設定された回数だけ繰り返す。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば携帯機器のような小型精密機器について設定した姿勢により高速で自動的な繰り返し落下試験を実現することが可能となる。
【００１２】
また，本発明は比較的低い高さからの繰り返し落下衝撃試験を膨大な回数繰り返す場合に，高速に実行することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図２は本発明による縦型の箱型治具の実施例を示す。図２のＡ．において，１０ａは縦型の箱型治具の下部の箱であり，６は箱の中に収納された試験サンプルであり，この例は携帯電話機を縦方向に収納している。図２のＢ．において，１０ｂは縦型の箱型治具の上部の箱を示し，この上部の箱１０ｂをＡ．に示す試験サンプル６を収納した下部の箱１０ａに上側から嵌めることにより組み合わせる。
【００１４】
図３は縦型の箱型治具をハンドアームにより把持するための構成を示す。図３の状態は，図２に示す縦型の箱型治具１０（内部に携帯機器を収納している）をハンドアーム２の枠部２０内に収めた時に突き当て部２２を箱型治具１０の側面に突き当てた状態であり，ハンドアーム２により箱型治具１０を保持している。なお，突き当て部２２を解放（引き込める）しても，箱型治具１０は倒れない。
【００１５】
図４はハンドアームの構造を示す。図４のＡ．は上記図３のハンドアーム２の枠部２０，突き当て部２２を含む位置における断面図，Ｂ．は枠部２０と突き当て部２２を含む上面図である。このハンドアーム２の突き当て部２２は本体２１に内蔵されたエアシリンダ２３により駆動される。突き当て部２２の先端にはゴム２２ａが取り付けられる。ゴム２２ａは箱型治具１０に突き当て部２２を駆動して突き当てた時に，箱型治具１０の突き当てた部分に対するゴム２２ａによる摩擦力で箱型治具１０を確実に固定することができる。
【００１６】
図５は横向き型の箱型治具の実施例を示す。この横向き型の箱型治具は試験サンプルを横に置いた状態で繰り返し落下試験を行うための構成である。図中，１１ａは試験サンプルを収納をした横向き型の箱型治具の本体部，１１ｂは横向き型の箱型治具の本体部１１ａを横にした状態でその上部の面に固定された把持部であり，１１ａと１１ｂを組み合わせて横向き型の箱型治具１１を構成する。
【００１７】
横向き型の箱型治具１１の把持部１１ｂをハンドアーム２により把持して上昇と落下の機能を実現する。この箱型治具１１の断面のサイズは，上記図３に示す縦型の箱型治具１０の断面のサイズと同じにすることで，同じハンドアーム２により縦型の箱型治具１０と横向き型の箱型治具１１の両方の自動繰り返し落下試験が可能となる。
【００１８】
図６は横向き型の箱型治具の本体内部の上面図である。図６は上記図５の横向き型の箱型治具の本体部１１ａの上面の板を外した状態であり，内部に敷居板１１０が設けられ，その一方の細長い空間に携帯電話機等の試験サンプル６が横向きに置かれている。
【００１９】
図７は本発明による試験装置の構成例を示す。図中，１〜５の各符号は上記図１に示す同一符号の各部と同じであり，１は箱型治具（図３の縦型の箱型治具１０と同じ），２はハンドアーム，３は支柱，４はストッパ，５は制御部である。３０はリニアモータのレール，３１はリニアモータの駆動部，３２ａ，３２ｂはセンサである。３３は箱型治具１が落下した時に衝突する台である。
【００２０】
図７の制御部５はハンドアーム２の移動開始／停止のタイミング，位置決めをセンサ３２ａ，３２ｂの感知信号により制御する。ハンドアーム２はリニアモータの駆動部３１により上下に駆動することができる。
【００２１】
図７の点線で示す箱型治具１が台３３に置かれ，点線で示すハンドアーム２が箱型治具１（試験サンプルを内部に収納済）を把持（固定）した状態で，制御部５の制御によりリニアモータの駆動部３１を駆動することでハンドアーム２は箱型治具１を把持してレール３０に沿って上昇し，ハンドアーム２がセンサ３２ａに達してその感知信号により落下開始位置に達したことを検出して制御部５がハンドアーム２の上昇駆動を停止させ，図７の実線で示す箱型治具１，ハンドアーム２の状態になる。この後，制御部５はハンドアーム２が把持する箱型治具１を解放（図３の突き当て棒の駆動を解除）し，箱型治具１と共にハンドアーム２を下降するようリニアモータの駆動部３１を駆動して，ストッパ４の近くのセンサ３２ｂまで下降するとその感知信号により制御部５は駆動部３１の駆動を停止し，ハンドアーム２はストッパ４で停止する。箱型治具１は落下して台３３に衝突して静止しているが，ハンドアーム２が停止すると，箱型治具１はハンドアーム２の枠部２０内に再度収容される。この時，箱型治具１を把持するよう図４に示すハンドアーム２の突き当て部２２を支持するエアシリンダ２３を制御部５により駆動する。この状態が図７の点線で示す状態である。この後，箱型治具１を把持してハンドアーム２を落下開始位置まで上昇させるよう制御部５が駆動部３１を駆動する。この動作を予め決められた回数だけ繰り返し落下試験が実行される。なお，制御部５は指定された回数分だけ繰り返し同様の制御を行う機能を備える。
【００２２】
（付記１）  携帯機器等の対衝撃性の試験を行う繰り返し落下衝撃試験装置において，携帯機器等の試験サンプルを指定した姿勢で内部に収納する箱型治具と，前記箱型治具の外周を含む断面積よりやや大きい開口部を備えた四角形の枠部を一方の端部に備え，他方の端部が試験装置の支柱のレールに上下方向に駆動可能に取り付けたハンドアームと，前記ハンドアームを試験装置の支柱の落下開始位置と落下終端位置との間で上昇，降下の動作を制御する制御部とを備え，前記ハンドアームは，その枠部の開口部に前記箱型治具を収容した状態で，ハンドアームの内部から箱型治具を把持するよう前記制御部により駆動される固定手段を備え，前記制御部は，前記箱型治具を把持した状態で前記ハンドアームを上昇するよう駆動し，落下開始位置に達すると前記固定手段を解放すると共に前記箱型治具を降下するよう制御し，箱型治具の落下位置において，前記ハンドアームの枠部に前記箱型治具を収容すると前記箱型治具を固定することを特徴とする繰り返し落下衝撃試験装置。
【００２３】
（付記２）  付記１において，前記箱型治具は，細長い形状の試験サンプルを内部に縦に置いた状態で保持する細長い箱型の形状を備え，前記細長い箱型治具を立てた状態で前記ハンドアームの枠部の開口部に収容可能とする断面積を備えることを特徴とする繰り返し落下衝撃試験装置。
【００２４】
（付記３）  付記１において，前記箱型治具は，細長い形状の試験サンプルを内部に横に置いた状態で保持する細長い箱型の形状の本体部と，前記本体部を横に置いた時の上部面に取り付けられた前記ハンドアームの枠部の開口部の断面積を備えた細長い箱型の形状を備えた把持部とで構成されることを特徴とする繰り返し落下衝撃試験装置。
【００２５】
（付記４）  付記１において，前記ハンドアームの本体内に，前記四角形の枠部に前記箱型治具を収納した状態で，前記固定手段として機能する突き当て棒を備え，該突き当て棒は前記箱型治具に突き当たった状態と，引き込んだ状態とに駆動するエアシリンダの先端に取り付けられたことを特徴とする繰り返し落下衝撃試験装置。
【００２６】
（付記５）  付記４において，前記突き当て棒の先端にゴムにより構成された部分を設けたことを特徴とする繰り返し落下衝撃試験装置。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の基本構成を示す図である。
【図２】縦型の箱型治具の実施例を示す図である。
【図３】縦型の箱型治具をハンドアームにより把持するための構成を示す図である。
【図４】ハンドアームの構造を示す図である。
【図５】横向き型の箱型治具の実施例を示す図である。
【図６】横向き型の箱型治具の本体内部の上面図である。
【図７】本発明による試験装置の構成例を示す図である。
【図８】従来例の説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      箱型治具
２      ハンドアーム
２０    ハンドアームの枠部
２１    ハンドアームの本体
２２    突き当て部
３      試験装置の支柱
３０    リニアモータのレール
３１    リニアモータの駆動部
３２ａ，３２ｂ    センサ
３３    台
４      ストッパ
５      制御部
【図１】
2005214912.tif 000003
【図２】
2005214912.tif 000004
【図３】
2005214912.tif 000005
【図４】
2005214912.tif 000006
【図５】
2005214912.tif 000007
【図６】
2005214912.tif 000008
【図７】
2005214912.tif 000009
【図８】
2005214912.tif 000010