(57)【要約】【課題】  試験対象物に衝撃力を加えて、前記試験対象物の衝撃評価を行う衝撃試験方法および衝撃試験装置に関し、試験対象物の形状によらず、試験対象物に対して広範囲に衝撃力を加えることができる衝撃試験方法および衝撃試験装置を提供することを提供することを課題とする。【解決手段】  試験対象物３が載置される試験台５と、試験対象物３の試験対象面３ａの全面に、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する袋（物体）１７を用いて衝撃を与える衝撃付与手段１とを備える。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験対象物の試験対象面の全面に、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を衝突させて、前記試験対象物の試験対象面に衝撃を与えることを特徴とする衝撃試験方法。
【請求項２】
試験対象物が載置される試験台と、前記試験対象物の試験対象面の全面に、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を用いて衝撃を与える衝撃付与手段と、
を備えたことを特徴とする衝撃試験装置。
【請求項３】
前記衝撃付与手段は、
前記弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を前記試験対象物の試験対象面に自由落下させることを特徴とする請求項２記載の衝撃試験装置。
【請求項４】
前記衝撃付与手段は、
試験対象物の試験対象面上に配置され、弾性を有する袋と、
該袋に流体を送り込み、前記袋を膨張させる流体送り込み部と、
前記袋を覆うように形成され、前記試験対象物の試験対象面のみ開放面となったガイドと、
からなることを特徴とする請求項２記載の衝撃試験装置。
【請求項５】
前記流体は、空気であり、
圧縮空気が貯留され、前記袋に前記圧縮空気を供給する圧縮空気タンクと、
該圧縮空気タンクに圧縮空気を供給するコンプレッサと、
前記コンプレッサから前記圧縮空気タンクへ供給される圧縮空気を遮断する第１のバルブと、
前記圧縮空気タンクから前記袋へ供給される圧縮空気を遮断する第２のバルブと、
前記圧縮空気タンク内の気圧を検出する気圧センサと、
試験条件を入力する入力部と、
前記入力部で入力された試験条件から前記圧縮空気タンク内の気圧を決定し、前記コンプレッサを駆動して、前記圧縮空気タンク内に圧縮空気を供給し、前記圧縮空気タンク内の気圧が決定した気圧になると、前記第１のバルブを閉じて、前記第２のバルブを開いて、前記圧縮空気タンクから前記袋に圧縮空気を供給する制御部と、
を有することを特徴とする請求項４記載の衝撃試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験対象物に衝撃力を加えて、前記試験対象物の衝撃評価を行う衝撃試験方法および衝撃試験装置に関する。
携帯電話等の携帯機器は、ズボンのポケット等に入れられる場合がある。このとき、使用者の姿勢によっては、ポケット内の携帯機器に対して広範囲に衝撃が加わる。このような状況を再現する衝撃試験方法、衝撃試験装置はなかった。
【背景技術】
【０００２】
従来の衝撃試験方法としては、試験対象物を床に落下させて衝撃力を加える方法（例えば、特許文献１参照）や、棒や球、ハンマーなどを試験対象物にぶつけることにより衝撃力を加える方法（例えば、特許文献２参照）がある。
【特許文献１】特開２００５−０７７１７６号公報（図１−図２）
【特許文献２】特開２００３−１６１６８２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述した従来の衝撃試験方法では、試験対象物が落下する床や、棒や球、ハンマーなどは剛体ある。よって、試験対象物の衝撃が加わる箇所が、点またはきわめて狭い範囲であり、試験対象物に対して広範囲に衝撃力を加えることができない問題点がある。
【０００４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、試験対象物の形状によらず、試験対象物に対して広範囲に衝撃力を加えることができる衝撃試験方法および衝撃試験装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する請求項１に係る発明は、試験対象物の試験対象面の全面に、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を衝突させて、前記試験対象物の試験対象面に衝撃を与えることを特徴とする衝撃試験方法である。
【０００６】
試験対象物の試験対象面の全面に弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体が衝突することにより、試験対象物の試験対象面に衝撃が加わる。
請求項２に係る発明は、試験対象物が載置される試験台と、前記試験対象物の試験対象面の全面に、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を用いて衝撃を与える衝撃付与手段と、を備えたことを特徴とする衝撃試験装置である。
【０００７】
衝撃付与手段が試験対象物の試験対象面の全面に弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を衝突させることにより、試験対象物の試験対象面に衝撃が加わる。
請求項３に係る発明は、前記衝撃付与手段は、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を前記試験対象物の試験対象面に自由落下させることを特徴とする請求項２記載の衝撃試験装置である。
【０００８】
前記衝撃付与手段が、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を前記試験対象物の試験対象面に自由落下させることにより、試験対象物の試験対象面に衝撃が加わる。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記衝撃付与手段は、試験対象物の試験対象面上に配置され、弾性を有する袋と、該袋に流体を送り込み、前記袋を膨張させる流体送り込み部と、前記袋を覆うように形成され、前記試験対象物の試験対象面のみ開放面となったガイドとからなることを特徴とする請求項２記載の衝撃試験装置である。
【００１０】
流体送り込み部から袋に流体が送り込まれると、袋は膨張する。袋は、前記試験対象物の試験対象面のみ開放面となったガイドに覆われているので、試験対象物の試験対象面に衝撃が加わる。
【００１１】
請求項５に係る発明は、前記流体は、空気であり、圧縮空気が貯留され、前記袋に前記圧縮空気を供給する圧縮空気タンクと、該圧縮空気タンクに圧縮空気を供給するコンプレッサと、前記コンプレッサから前記圧縮空気タンクへ供給される圧縮空気を遮断する第１のバルブと、前記圧縮空気タンクから前記袋へ供給される圧縮空気を遮断する第２のバルブと、前記圧縮空気タンク内の気圧を検出する気圧センサと、試験条件を入力する入力部と、前記入力部で入力された試験条件から前記圧縮空気タンク内の気圧を決定し、前記コンプレッサを駆動して、前記圧縮空気タンク内に圧縮空気を供給し、前記圧縮空気タンク内の気圧が決定した気圧になると、前記第１のバルブを閉じて、前記第２のバルブを開いて、前記圧縮空気タンクから前記袋に圧縮空気を供給する制御部と、を有することを特徴とする請求項４記載の衝撃試験装置である。
【００１２】
制御部は、前記入力部で入力された試験条件から前記圧縮空気タンク内の気圧を決定し、前記コンプレッサを駆動して、前記圧縮空気タンク内に圧縮空気を供給し、前記圧縮空気タンク内の気圧が決定した気圧になると、前記第１のバルブを閉じて、前記コンプレッサの前記圧縮空気タンクへの圧縮空気の供給を遮断し、前記第２のバルブを開いて、前記圧縮空気タンクから前記袋に圧縮空気を供給する。
【００１３】
袋内に供給された圧縮空気により、袋は膨張し、試験対象物の試験対象面に衝撃が加わる。
尚、本明細書で、
「弾性体」とは、力を加えればその力の大きさに比例して伸び、力を加えるのをやめれば、瞬時に元の形に戻る性質を有する物体のことをいう。（例えば、ゴムやばね等がある）
「粘性体」とは、力を加えると徐々に変形していき、力を加えるのをやめるとそのままの形状を保持するという性質を有する物体のことをいう。（例えば、粘土等がある）
「粘弾性体」とは、弾性と粘性両方の性質を持った物体をいい、力を加えると徐々に変形していき、力を加えるのをやめると、元の形状に向かって徐々に戻ろうとする性質を有する物体のことをいう。（例えば、ガム等がある）
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、試験対象物の試験対象面の全面に弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を衝突させることにより、試験対象物の形状によらず、試験対象物に対して広範囲に衝撃力を加えることができる。
【００１５】
請求項２−５に係る発明によれば、前記試験対象物の試験対象面の全面に、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を用いて衝撃を与える衝撃付与手段を備えたことにより、試験対象物の形状によらず、試験対象物に対して広範囲に衝撃力を加えることができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、前記衝撃付与手段は、前記弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を前記試験対象物の試験対象面に自由落下させるだけでよいので、構成が簡単となる。
【００１７】
また、落下する高さを変えることで、衝撃力を容易に変えることができる。
更に、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体にひもを接続し、ひもを引っ張り上げることにより、繰り返し衝撃試験を行うことができる。
【００１８】
請求項４に係る発明によれば、前記衝撃付与手段は、試験対象物の試験対象面上に配置され、弾性を有する袋と、該袋に流体を送り込み、前記袋を膨張させる流体送り込み部と、前記袋を覆うように形成され、前記試験対象物の試験対象面のみ開放面となったガイドとからなることにより、流体送り込み部から袋に送り込む流体の圧力や流量を調整することにより、衝撃力を容易に変えることができる。
【００１９】
請求項５に係る発明によれば、前記流体は、空気であり、圧縮空気が貯留され、前記袋に前記圧縮空気を供給する圧縮空気タンクと、該圧縮空気タンクに圧縮空気を供給するコンプレッサと、前記コンプレッサから前記圧縮空気タンクへ供給される圧縮空気を遮断する第１のバルブと、前記圧縮空気タンクから前記袋へ供給される圧縮空気を遮断する第２のバルブと、前記圧縮空気タンク内の気圧を検出する気圧センサと、試験条件を入力する入力部と、前記入力部で入力された試験条件から前記圧縮空気タンク内の気圧を決定し、前記コンプレッサを駆動して、前記圧縮空気タンク内に圧縮空気を供給し、前記圧縮空気タンク内の気圧が決定した気圧になると、前記第１のバルブを閉じて、前記第２のバルブを開いて、前記圧縮空気タンクから前記袋に圧縮空気を供給する制御部とを有することにより、効率よく正確な衝撃試験を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［第１の実施の形態例］
図１−図２を用いて説明する。図１は第１の実施の形態例の衝撃試験装置を説明する図で、（ａ）図は正面からみた一部破断図、（ｂ）図は（ａ）図の右側面図、図２は図１に示す衝撃試験装置が作動した状態を説明する図である。
【００２１】
図１に示すように、本形態例の衝撃試験装置１は、試験対象物３が載置される試験台５と、試験対象物３の試験対象面３ａの全面に、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を用いて衝撃を与える衝撃付与手段７とに大別される。
【００２２】
本形態例の衝撃付与手段７は、粘性体を試験対象物３の試験対象面３ａに自由落下させるもので、以下のような構成となっている。
試験台５の上方には、２点鎖線で示すベース１１が設けられている。ベース１１上には、ドラム１３が回転可能に配置されている。ドラム１３にはひも１５が巻回され、ひも１５の先端側は、試験台５上に載置された試験対象物３の上方に位置している。ひも１５の先端には、内部砂が充填された袋１７が取り付けられている。この袋１７は、粘性を有している。更に、袋１７の大きさは、袋１７が試験対象物３の試験対象面３ａ上に自由落下すると、試験対象面３ａの全面に衝撃を与えるような大きさに設定されている。
【００２３】
ベース１１上には、ドラム１３を回転駆動するモータ（駆動部）２１が設けられている。また、ベース１１上には、ドラム１３とモータ２１との間に設けられ、ドラム１３のひも１５を巻き取る方向のみモータ２１の回転力を伝達する一方向クラッチ２３が設けられている。更に、ベース１１上には、ドラム１３の回転を禁止するブレーキ２７が設けられている。
【００２４】
更に、本形態例では、試験台５上には、袋１７が試験対象物３の試験対象面３ａ上に自由落下するように案内する筒状のガイド２５が設けられている。
次に、図１、図２を用いて、上記構成の衝撃試験装置の作動を説明する。図１（ａ）に示す状態では、袋１７が試験対象物３の試験対象面３ａ上に位置している。このとき、ブレーキ部２７は作動しており、ドラム１３の回転は禁止されている。ここで、ブレーキ部２７を解除すると、図２に示すように、袋１７が自由落下し、試験対象物３の試験対象面３ａの全面に衝撃が与えられる。
【００２５】
繰り返し試験を行う場合は、モータ２１を駆動して、ドラム１３にひも１５を巻き取り、図１の状態に復帰させ、再び、袋１７を自由落下させる。
このような構成の衝撃試験装置１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）砂が充填された袋１７を自由落下させて、試験対象物３の試験対象面３ａの全面に、衝撃を与える衝撃付与手段７を備えたことにより、試験対象物３の形状によらず、試験対象物３に対して広範囲に衝撃力を加えることができる。
（２）衝撃付与手段７は、砂が充填された袋１７を試験対象物３の試験対象面３ａに自由落下させるだけでよいので、構成が簡単となる。
（３）袋１７が落下する高さを変えることで、衝撃力を容易に変えることができる。
（４）袋１７にひも１５を接続し、ひも１５を引っ張り上げることにより、繰り返し衝撃試験を行うことができる。
【００２６】
尚、本発明は上記形態例に限定するものではない。上記形態例では、袋１７に充填する物質として、砂を用いたが、他にゲル状の物質であってもよい。また、粘土であってもよい。更に、袋１７の代わりに、ゴム等の弾性体の塊を用いてもよい。
［第２の実施の形態例］
図３−図６を用いて説明する。図３は第２の実施の形態例の衝撃試験装置を説明する図、図４は図３の衝撃試験装置の電気的構成を説明するブロック図、図５は図３の衝撃試験装置の作動を説明するフロー図、図６は図３の衝撃試験装置の作動を説明する図である。
【００２７】
図３に示すように、本形態例の衝撃試験装置５１は、試験対象物５３が載置される試験台５５と、試験対象物５３の試験対象面５３ａの全面に、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を用いて衝撃を与える衝撃付与手段５７とに大別される。
【００２８】
本形態例の衝撃付与手段５７は、閉空間内に試験対象物５３と袋５９を設け、袋５９に流体を送り込んで袋を膨張させ、試験対象物５３の試験対象面５３ａに衝撃を与えるもので、以下のような構成となっている。
【００２９】
試験対象物５３の試験対象面５３ａ上には、材質がゴムの袋５９が配置されている。袋５９は、袋５９を覆うように形成され、試験対象物５３の試験対象面５３ａのみ開放面となったガイド６１で、覆われている。即ち、試験対象物５３と袋５９とは、試験代５５と、ガイド６１とで形成される閉空間内に配置されている。
【００３０】
ガイド６１上には、圧縮空気が貯留され、袋５９に圧縮空気を供給する圧縮空気タンク６３が設けられている。又、ガイド６１上には、圧縮空気を供給するコンプレッサ６５も設けられている。
【００３１】
コンプレッサ６５から圧縮空気タンク６３へ接続された配管６７には、圧縮空気タンク６３へ供給される圧縮空気を遮断する第１のバルブ６９が設けられている。圧縮空気タンク６３から袋５９へ接続された配管７１には、袋へ供給される圧縮空気を遮断する第２のバルブ７３が設けられている。第１のバルブ６９、第２のバルブ７３は、ソレノイドやエア等の駆動源により、開閉されるようになっている。
【００３２】
一方、圧縮空気タンク６３には、袋５９内及び圧縮空気タンク６３内の圧縮空気を吸引し、袋５９内の排気を行う吸引機７５が接続されている。また、圧縮空気タンク６３には、圧縮空気タンク内の気圧を検出する気圧センサ７７が設けられている。
【００３３】
次に、図４を用いて、図３に示す衝撃試験装置の電気的構成を説明する。図において、８１は試験条件を入力するキーボード（入力部）である。８３は、キーボード８１で入力された試験条件、気圧センサ７７からの検出値を取り込んで、コンプレッサ６５，第１のバルブ６９，第２のバルブ７３、吸引器７５を駆動する制御部である。
【００３４】
次に、図５を用いて、制御部８３の作動を説明する。キーボード８１で試験条件が入力される（ステップ１）と、制御部８３は、試験条件から繰り返し試験回数（Ｎ）、袋５９内の気圧、即ち圧縮空気タンク６３内の気圧（Ｐ）、袋５９を膨張させる時間（Ｔ）を決定する（ステップ２）。
【００３５】
第１のバルブ６９を開いて、コンプレッサ６５からの圧縮空気タンク６３へ圧縮空気を供給可能とする。また、第２のバルブ７３を閉じ、圧縮空気タンク６３から袋５９へ供給される圧縮空気を遮断する。そして、コンプレッサ６５を駆動し、圧縮空気タンク６３内に圧縮空気を供給する（ステップ３）。
【００３６】
圧縮空気タンク６３内の気圧が決定気圧（Ｐ）になると、コンプレッサ６５を停止し、第１のバルブ６９を閉じて、コンプレッサ６５から圧縮空気タンク６３へ供給される圧縮空気を遮断する（ステップ４、５）。
【００３７】
第２のバルブ７３を開き、制御部８３のタイマー８３ａ（図４参照）を駆動する。第２のバルブ７３が開くことにより、圧縮空気タンク６３内の圧縮空気が袋５９へ供給される。袋５９は図６に示すように膨張し、試験対象物５３の試験対象面５３ａの全面に衝撃が与えられる。ステップ２で決定した袋膨張時間（Ｔ）となると、吸引機７５を駆動して、袋５９内及び圧縮空気タンク６３内の圧縮空気を吸引し、袋５９内が大気圧となるまでの排気を行う（ステップ６−ステップ９）。
【００３８】
そして、ステップ３−ステップ９までの工程をステップ２で決定した試験回数（Ｎ）だけ行い（ステップ１０）、終了する。
このような構成の衝撃試験装置５１によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）閉空間内に試験対象物５３と袋５９を設け、袋５９に流体を送り込んで袋を膨張させ、試験対象物５３の試験対象面５３ａに衝撃を与える衝撃付与手段５７を備えたことにより、試験対象物の形状によらず、試験対象物に対して広範囲に衝撃力を加えることができる。
（２）圧縮空気タンク６３と、コンプレッサ６５と、第１のバルブ６９と、第２のバルブ７３と、気圧センサ７７と、キーボード８１と、キーボード８１で入力された試験条件から圧縮空気タンク６３内の気圧を決定し、コンプレッサ６５を駆動して、圧縮空気タンク６３内に圧縮空気を供給し、圧縮空気タンク６３内の気圧が決定した気圧になると、第１のバルブ６９を閉じて、第２のバルブ７３を開いて、圧縮空気タンク６３から袋５９に圧縮空気を供給する制御部８３とを有することにより、効率よく正確な衝撃試験を行うことができる。
（３）袋５９内の空気を吸引する吸引機７５を設けたことにより、効率よく繰り返し衝撃試験を行うことができる。
【００３９】
尚、本発明は上記形態例に限定するものではない。袋５９内に供給する流体として、空気等の気体以外に液体であってもよい。又、第２のバルブ７３の開度を変えることにより、圧縮空気タンク６３から袋５９へ供給される圧縮空気（流体）の速度を変え、試験対象物３に与える衝撃を制御することもできる。
【００４０】
（付記１）
試験対象物の試験対象面の全面に、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を衝突させて、前記試験対象物の試験対象面に衝撃を与えることを特徴とする衝撃試験方法。
【００４１】
（付記２）
試験対象物が載置される試験台と、前記試験対象物の試験対象面の全面に、弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を用いて衝撃を与える衝撃付与手段と、
を備えたことを特徴とする衝撃試験装置。
【００４２】
（付記３）
前記衝撃付与手段は、
前記弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体を前記試験対象物の試験対象面に自由落下させることを特徴とする付記２記載の衝撃試験装置。
【００４３】
（付記４）
前記試験台の上方に回転可能に設けられたドラムと、
一端が前記弾性体に接続され、他端側が前記ドラムに巻回されたひもと、
ドラムを回転駆動する駆動部と、
前記ドラムと前記駆動部との間に設けられ、前記ドラムのひもを巻き取る方向のみ前記駆動部の回転力を伝達する一方向クラッチと、
前記ドラムの回転を禁止するブレーキ部と、
を有することを特徴とする付記３記載の衝撃試験装置。
【００４４】
（付記５）
前記衝撃付与手段は、
試験対象物の試験対象面上に配置され、弾性を有する袋と、
該袋に流体を送り込み、前記袋を膨張させる流体送り込み部と、
前記袋を覆うように形成され、前記試験対象物の試験対象面のみ開放面となったガイドと、
からなることを特徴とする付記２記載の衝撃試験装置。
【００４５】
（付記６）
前記流体は、空気であり、
圧縮空気が貯留され、前記袋に前記圧縮空気を供給する圧縮空気タンクと、
該圧縮空気タンクに圧縮空気を供給するコンプレッサと、
前記コンプレッサから前記圧縮空気タンクへ供給される圧縮空気を遮断する第１のバルブと、
前記圧縮空気タンクから前記袋へ供給される圧縮空気を遮断する第２のバルブと、
前記圧縮空気タンク内の気圧を検出する気圧センサと、
試験条件を入力する入力部と、
前記入力部で入力された試験条件から前記圧縮空気タンク内の気圧を決定し、前記コンプレッサを駆動して、前記圧縮空気タンク内に圧縮空気を供給し、前記圧縮空気タンク内の気圧が決定した気圧になると、前記第１のバルブを閉じて、前記第２のバルブを開いて、前記圧縮空気タンクから前記袋に圧縮空気を供給する制御部と、
を有することを特徴とする付記５記載の衝撃試験装置。
【００４６】
（付記７）
前記袋内の空気を吸引する吸引手段を設けたことを特徴とする付記６記載の衝撃試験装置。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施の形態例の衝撃試験装置を説明する図で、（ａ）図は正面からみた一部破断図、（ｂ）図は（ａ）図の右側面図である。
【図２】図１に示す衝撃試験装置が作動した状態を説明する図である。
【図３】第２の実施の形態例の衝撃試験装置を説明する図である。
【図４】図３の衝撃試験装置の電気的構成を説明するブロック図である。
【図５】図３の衝撃試験装置の作動を説明するフロー図である。
【図６】図３の衝撃試験装置の作動を説明する図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  衝撃付与手段
３  試験対象物
３ａ  試験対象面
５  試験台
１７  袋（弾性、粘性、粘弾性のうちのいずれかの性質を有する物体）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2007010548.tif 000005
【図４】
2007010548.tif 000006
【図５】
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【図６】
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