特表 2023-523832 ヒンジ付きデバイスに対する負荷測定を行う装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-06-07

(54)【発明の名称】ヒンジ付きデバイスに対する負荷測定を行う装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 3/20 20060101AFI20230531BHJP

   G01M 99/00 20110101ALI20230531BHJP

【ＦＩ】

G01N3/20

G01M99/00 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022566427

(86)(22)【出願日】2021-04-16

(85)【翻訳文提出日】2022-12-23

(86)【国際出願番号】 US2021027665

(87)【国際公開番号】W WO2021221926

(87)【国際公開日】2021-11-04

(31)【優先権主張番号】63/018,130

(32)【優先日】2020-04-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/220,587

(32)【優先日】2021-04-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＴＨＵＮＤＥＲＢＯＬＴ

(71)【出願人】

【識別番号】591203428

【氏名又は名称】イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(74)【代理人】

【識別番号】100211177

【弁理士】

【氏名又は名称】赤木 啓二

(72)【発明者】

【氏名】クリストファー ジョイス

(72)【発明者】

【氏名】グリフィン ハワード

【テーマコード（参考）】

2G024

2G061

【Ｆターム（参考）】

2G024AD28

2G024BA12

2G024CA08

2G024DA04

2G024EA01

2G024EA13

2G024FA17

2G061AA07

2G061AB05

2G061CA20

2G061CB01

2G061CC11

2G061DA16

2G061EA01

2G061EA02

2G061EB05

(57)【要約】

例示的なヒンジ付きデバイス可撓性基板試験システムは、試験対象のヒンジ付きデバイスの第１の側部を静止状態に保持するように構成された第１の表面を備える第１のプレートと、試験対象のヒンジ付きデバイスの第２の側部を保持するように構成された第２の表面を備える第２のプレートと、第２のプレートに結合された第１のカム従動子と、第１のカム従動子を動かして、第２のプレートを、試験対象のヒンジ付きデバイスのヒンジ旋回軸の周りに回転させるように構成された第１の駆動アームと、駆動アームを回転させるように構成されたアクチュエータと、アクチュエータが第２のプレートを動かす間、第１のプレートに対する負荷を測定するように構成されたロードセルとを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試験対象のヒンジ付きデバイスの第１の側部を静止状態に保持するように構成された第１の表面を備える第１のプレートと、
試験対象の前記ヒンジ付きデバイスの第２の側部を保持するように構成された第２の表面を備える第２のプレートと、
前記第２のプレートに結合された第１のカム従動子と、
前記第１のカム従動子を動かして、前記第２のプレートを、試験対象の前記ヒンジ付きデバイスのヒンジ旋回軸の周りに回転させるように構成された第１の駆動アームと、
前記駆動アームを回転させるように構成されたアクチュエータと、
前記アクチュエータが前記第２のプレートを動かす間、前記第１のプレートに対する負荷を測定するように構成されたロードセルと、
を備える、ヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項2】

前記第１のプレート及び前記第２のプレートは、前記駆動アームの旋回軸に基づいて試験対象の前記ヒンジ付きデバイスの前記ヒンジを位置決めするように構成される、請求項１に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項3】

前記駆動アームは、該駆動アームの旋回軸から径方向に延在するスロットを備え、該スロットは、前記駆動アームが回転する際に前記カム従動子を誘導するように構成される、請求項１に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項4】

前記スロットは、前記駆動アームが回転する際に前記スロットに沿って前記カム従動子が自由に移動することを可能にするように構成される、請求項３に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項5】

前記第２のプレートは、前記カム従動子を前記第２のプレート上の複数の位置に取り付けるように構成される、請求項１に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項6】

前記ロードセルが負荷を測定するように構成された方向以外の方向における前記第１のプレートの動きを制限するように構成された並進リンク機構を更に備える、請求項１に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項7】

前記並進リンク機構は、前記第１の表面の平面に対して平行な方向における前記第１のプレートの動きを制限し、負荷が前記第１の表面の前記平面に対して垂直な方向において前記第１のプレートから前記ロードセルに伝達されることを可能にするように構成される、請求項６に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項8】

前記並進リンク機構は、
前記ロードセルに対して固定されるフレームと、
前記フレーム及び前記第１のプレートに結合された第１の４バーリンク機構と、
を備える、請求項６に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項9】

前記並進リンク機構は、前記フレーム及び前記第１のプレートに結合された第２の４バーリンク機構を更に備える、請求項８に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項10】

前記並進リンク機構は、前記第１のプレートを支持し、試験対象の前記ヒンジ付きデバイスから前記ロードセルへの負荷の伝達を可能にするように構成された屈曲部を備える、請求項６に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項11】

前記第２のプレートを第１の方向に動かして試験対象の前記ヒンジ付きデバイスを折り曲げるか、又は第２の方向に動かして試験対象の前記ヒンジ付きデバイスを展開するように前記アクチュエータを制御するように構成された制御回路部を更に備える、請求項１に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項12】

前記ヒンジの第１の側部を前記第１のプレートから分離状態に保持するように構成されたヒンジ支持プレートを更に備える、請求項１に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項13】

前記第２のプレートは、前記アクチュエータが前記第２のプレートを動かす際に、前記ヒンジが試験対象の前記ヒンジ付きデバイスの折り曲げ経路を制御するように、前記ヒンジの前記第２の側部を保持するように構成される、請求項１２に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【請求項14】

前記ヒンジ支持プレート、前記第２のプレート、前記第１のプレート、前記駆動アーム、及び前記カム従動子は、折り曲げ及び展開中に前記ヒンジによって力を生じることなく、前記折り曲げ及び展開中に前記ロードセルにかかる力を試験対象の前記ヒンジ付きデバイスの力に制限するように構成される、請求項１２に記載のヒンジ付きデバイス試験システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

［関連出願］
本出願は、「METHODS AND APPARATUS TO PERFORM LOAD MEASUREMENTS ON HINGED DEVICES」と題する２０２０年４月３０日に出願された米国仮特許出願第６３／０１８，１３０号及び「METHODS AND APPARATUS TO PERFORM LOAD MEASUREMENTS ON HINGED DEVICES」と題する２０２１年４月１日に出願された米国特許出願第１７／２２０，５８７号の利益を主張する。米国仮特許出願第６３／０１８，１３０号及び米国特許出願第１７／２２０，５８７号の全体は、引用することにより明確に本明細書の一部をなす。

【0002】

本開示は、包括的には、材料試験に関し、より詳細には、可撓性基板に対する負荷測定を行う方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0003】

組立体の信頼性試験、又は組立体の構成要素を動かすことは、構成要素の意図した及び／又は意図していない動きを繰り返し行って、定義された最小数の動きサイクルについて構成要素及び／又は組立体が確実に動作することを検証することを伴う場合がある。例えば、可撓性基板の信頼性試験は、デバイスの連続動作について試験し、及び／又は様々な故障モードをモニタリングしながら、１つ以上の方式で基板を繰り返し屈曲させることを伴う場合がある。

【発明の概要】

【0004】

ヒンジ付きデバイスに対する負荷測定を行う方法及び装置が、特許請求の範囲においてより完全に記載されるように、実質的に、図面のうちの少なくとも１つによって示され、これに関連して説明されるように開示される。

【0005】

本開示のこれらの特徴、態様、及び利点並びに他の特徴、態様、及び利点は、以下の詳細な説明が添付図面を参照して読まれるとより良好に理解され、図面を通して同様の参照符号は同様の部分を表す。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】本開示の態様による、ヒンジ付きデバイスに対して機械的特性試験を行う例示的なヒンジ付きデバイス試験システムのブロック図である。

【0007】

【図2】図１のヒンジ付きデバイス試験システムの例示的な実施態様のブロック図である。

【0008】

【図3】図１のヒンジ付きデバイス試験システムの例示的な実施態様の斜視図である。

【0009】

【図4A】ヒンジ付きデバイスが開位置又は展開位置にある、図３の例示的なヒンジ付きデバイス試験システムの正面図である。

【0010】

【図4B】ヒンジ付きデバイスが閉位置又は折り曲げ位置にある、図３の例示的なヒンジ付きデバイス試験システムの正面図である。

【0011】

【図5】例示的な第１のプレート、屈曲部、及びロードセルのより詳細な図である。

【0012】

【図6】図３の例示的なヒンジ付きデバイス試験システムの側面図である。

【0013】

【図7】図３の例示的なヒンジ付きデバイス試験システムの平面図である。

【0014】

【図8】図１の並進リンク機構の別の例示的な実施態様の部分分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図面は、必ずしも正確な縮尺ではない。

【0016】

適切な場合は、同様の又は同一の参照番号を使用して、同様の又は同一の構成要素を指す。

【0017】

可撓性標本は、しばしば、制約機構、例えば単純なヒンジ、二重ヒンジ、楕円機構、及び／又は他の形態の制約を有する組立体及び／又はデバイスを含む。従来の測定システムは、そのような制約機構を伴う可撓性標本と関連する力を特徴付けることが可能ではない。なぜなら、従来の測定システムは、標本に過剰な制約を付けることなくそのような標本を折り曲げることができない（結果として損傷する）、及び／又は、制約機構が生む反応力は、典型的には、可撓性材料標本が生む反応力よりも何桁も大きいからである。

【0018】

開示される例示的なヒンジ付きデバイス試験システムは、ヒンジ付きデバイス試験システム自体によってヒンジ付きデバイスに発生する追加の応力を低減又は最小化しながら、ヒンジ付きデバイスの反復的な応力試験及び／又は負荷測定を行う。例えば、いくつかの開示されるヒンジ付きデバイス試験システムにより、標本の制約デバイス（複数の場合もある）（例えば、ヒンジ（複数の場合もある））が標本の厳密な折り曲げ経路を決定することを可能にしながら、システムによって標本を折り曲げることが可能になり、それにより、最終的に意図する標本の使用時と同じ様式で標本を試験する。

【0019】

いくつかの開示されるヒンジ付きデバイス試験システムは、ヒンジ付きモバイル電子デバイス（例えば、スマートフォン）等のヒンジ付きデバイスの反復的折り曲げ及び展開を提供する固定具を備える。いくつかの例において、試験システムは、折り曲げ可能な基板にかかる力を測定する間、ヒンジ付きデバイスのヒンジが折り曲げ可能な基板の折り曲げ及び展開経路を制御するように構成される。開示される例は、ヒンジ付きデバイスの側部が共に折り曲げられる又は展開される際に、固定具がヒンジ付きデバイスのヒンジ（複数の場合もある）にかかる追加の力を生じないように、可動部品のガイド等の固定具を構成する。

【0020】

いくつかの例において、ヒンジ付きデバイス試験システムは、デバイスにかかる、ヒンジ付きデバイス試験システムを用いて測定される方向ではない力を制限する並進リンク機構を備える。一例として、並進リンク機構は、ヒンジ付きデバイスの測定される側部（複数の場合もある）にかかる横方向の力を、測定方向の力（例えば、ヒンジ付きデバイスの面に対し垂直な力、折り曲げに対するヒンジの抵抗と関連する力等）に変換することができる。

【0021】

ヒンジ付きデバイス試験システムの開示される例は、動的な部分、すなわち可動部分と、静止した負荷測定部分とを備える。動的な部分の例としては、複数の駆動アームを関節運動させる回転シャフトが挙げられる。駆動アームはそれぞれ、カム従動子（例えば、軸受）が駆動アームに沿って径方向に自由に移動するスロットを特徴とする。軸受はそれぞれ、共有取り付けプレートに固定され、共有取り付けプレートは、取り付けプレートに取り付けられるヒンジ付きデバイスの部分を動かす。静止した負荷測定部分は、動的側と同じベースプレートに固定される。静止側は、ヒンジ付きデバイスの別の部分が取り付けられる静的な静止取り付けプレートを特徴とする。いくつかの例において、静止取り付けプレートは、並列固定具を用いてベースプレートの上方に懸架される。並列固定具に加えて、ロードセル（例えば、対応するアダプター構成要素を含む）が静止取り付けプレートをベースプレートに接続する。

【0022】

いくつかの例において、静止側は、負荷測定経路から結合解除される剛体の取り付け点も備え、ヒンジの力を低減又は抹消するようにヒンジの部分を取り付け点に取り付けることができる。標本の制約機構に剛体の取り付け点を設けることによって、開示される例は、制約機構と関連する反応力が負荷測定から隔離されることから、標本の折り曲げ力の高感度測定が可能である。

【0023】

開示される例示的なヒンジ付きデバイス試験システムは、ヒンジ、二重ヒンジ、及び未考案の機構を含む様々な制約機構に対応するのに十分な多用途性がある。開示される例は、調整をほとんど（例えば、２ｍｍの曲げ、３ｍｍの曲げ等）又は全くしなくても異なる標本サイズに対応することができる。開示される例は、標本を同じ駆動シャフトに接続することによって、複数の標本を一度に試験するように拡張することが可能である。さらに、開示される例示的な試験システムは安価である。

【0024】

図１は、ヒンジ付きデバイス１０２に対して機械的特性試験を行う例示的なヒンジ付きデバイス試験システム１００のブロック図である。例示的なヒンジ付きデバイス１０２は、ヒンジ付きデバイス１０２の少なくとも第１の部分１０６及び第２の部分１０８を少なくとも部分的に折り曲げることを可能にする１つ以上のヒンジ１０４を有する電子デバイス又は他のデバイスとすることができる。図１のシステム１００は、ヒンジ付きデバイス１０２を反復的に折り曲げ及び展開して、折り曲げ及び展開と関連する力（例えば、抵抗力、スプリング力等）を測定するように構成される。図１は、展開位置又は平坦位置（実線）及び折り曲げ位置（点線）にあるヒンジ付きデバイス１０２を示す。

【0025】

例示的なシステム１００は、第１のプレート１１０と、第２のプレート１１２と、第２のプレート１１２に結合された１つ以上のカム従動子１１４と、１つ以上の駆動アーム１１６と、アクチュエータ１１８と、１つ以上のロードセル１２０と、並進リンク機構１２２とを備える。システム１００は、追加の特徴部、例えば、構造支持体又はフレーム、処理回路部、通信及び／又は入力／出力（Ｉ／Ｏ）回路部、及び／又は他の任意の構成要素を備えることができる。

【0026】

第１のプレート１１０は、ヒンジ付きデバイス１０２の第１の側部１０６が取り付けられる又は固定される第１の表面１２４を有し、第１の表面１２４に対して静止状態に保持される。第２のプレート１１２は、ヒンジ付きデバイス１０２の第２の側部１０８が取り付けられる又は固定される第２の表面１２６を有し、第２の表面１２６に対して静止状態に保持される。プレート１１０、１１２は、ヒンジ１０４によって橋架される間隙によって分離される。

【0027】

駆動アーム（複数の場合もある）１１６は、対応するカム従動子（複数の場合もある）１１４を動かして、第２のプレート１１２を、ヒンジ付きデバイス１０２のヒンジ１０４の旋回軸の周りに回転させる。アクチュエータ１１８は、駆動アーム（複数の場合もある）１１６を回転させて、第２のプレート１１２が、ヒンジ付きデバイス１０２の第２の部分１０８を第１の位置（実線で示す）から、折り曲げ位置（破線で示す）における第１の部分１０６に向かって動かすようにする。駆動アーム（複数の場合もある）１１６は、システム１００が、第２のプレート１１２又は駆動アーム（複数の場合もある）１１６の重量によってヒンジ付きデバイス１０２の第１の部分１０６にかかる力を制限又は抹消するように、駆動アーム（複数の場合もある）１１６の長さに沿ったカム従動子（複数の場合もある）１１４の運動を可能にし、これにより、ヒンジ付きデバイス１０２の第１の部分１０６にかかる測定される力は、ヒンジ１０４の作動によって完全に決定されるようになっている。

【0028】

いくつかの例において、アクチュエータ１１８は、駆動アーム（複数の場合もある）１１６を駆動アーム（複数の場合もある）１１６の旋回軸（pivot）の周りに回転させるように駆動アーム（複数の場合もある）１１６に取り付けられるモーターとすることができる。

【0029】

ロードセル１２０は、アクチュエータ１１８が第２のプレート１１２を動かしている間、第１のプレート１１０に対する負荷を測定する。特に、ロードセル１２０は、ヒンジ付きデバイス１０２が第１のプレート１１０に対しヒンジ付きデバイス１０２の第１の側部１０６によって加えられる負荷を測定することによって、ヒンジ付きデバイス１０２が折り曲げられる際のヒンジ付きデバイス１０２に対する応力（例えば、折り曲げ力）を測定する。

【0030】

並進リンク機構１２２は、ロードセル１２０が第１のプレート１１０によって負荷をかけられる方向以外の方向における第１のプレート１１０の動きを制限する。例えば、ロードセル１２０が、第１の表面１２４の平面に対し垂直な方向における負荷を測定するように構成される場合、並進リンク機構１２２は、負荷が第１のプレート１１０からロードセル１２０に伝達されることを可能にしながら、第１の表面１２４の平面に対し平行な方向における第１のプレート１１０の動きを制限する。例示的な並進リンク機構１２２は、ロードセル１２０に対し固定されたフレームに結合された１つ以上の４バーリンク機構を含むことができる。いくつかの例において、並進リンク機構１２２は、ロードセル１２０の過負荷を阻止するように、ロードセル１２０に向かう方向において更に制限される。例えば、停止点は、この停止点を越えてロードセル１２０に向かう４バーリンク機構（複数の場合もある）及び第１のプレート１１０の動きを阻止するように、フレームに取り付けることができる。

【0031】

動作時に、例示的なロードセル１２０は、試験測定値から予荷重を減算するために、ヒンジ付きデバイス１０２を第１のプレート１１０及び第２のプレート１１２に固定した後にバイアス又はオフセットすることができる。例えば、ロードセル１２０における予荷重は、第１のプレート１１０の重量、並進リンク機構１２２の重量、及び／又は第１のプレート１１０におけるヒンジ付きデバイス１０２の第１の側部１０６及び／又はヒンジ１０４の重量に起因して生じる場合がある。ロードセル１２０における予荷重を求めることによって、ロードセル１２０は、折り曲げ及び展開中にヒンジ付きデバイス１０２にかかる応力を測定するように較正又はオフセットすることができる。

【0032】

図２は、図１のヒンジ付きデバイス試験システム１００の例示的な実施態様のブロック図である。図２に示すように、可撓ヒンジ付きデバイス試験システム１００は、試験用取り付け具２０１及びコンピューティングデバイス２０２を備える。

【0033】

例示的なコンピューティングデバイス２０２は、汎用コンピューター、ラップトップコンピューター、タブレットコンピューター、モバイルデバイス、サーバー、オールインワンコンピューター、及び／又は他の任意のタイプのコンピューティングデバイスとしてもよい。図２のコンピューティングデバイス２０２は、プロセッサ２０３を備え、プロセッサ２０３は、汎用中央処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）とすることができる。いくつかの例において、プロセッサ２０３は、ＦＰＧＡ、ＡＲＭコアを有するＲＩＳＣプロセッサ、画像処理装置、デジタル信号プロセッサ、及び／又はシステムオンチップ（ＳｏＣ）等の１つ以上の専用処理装置を含むことができる。プロセッサ２０３は、プロセッサにおいて（例えば、内蔵キャッシュ又はＳｏＣに）、ランダムアクセスメモリ２０６（又は他の揮発性メモリ）に、リードオンリーメモリ２０８（又はフラッシュメモリ等の他の不揮発性メモリ）に、及び／又はマスストレージデバイス２１０にローカルに記憶することができる機械可読命令２０４を実行する。例示的なマスストレージデバイス２１０は、ハードドライブ、ソリッドステートストレージドライブ、ハイブリッドドライブ、ＲＡＩＤアレイ、及び／又は他の任意のマスデータストレージデバイスとしてもよい。バス２１２は、プロセッサ２０３、ＲＡＭ２０６、ＲＯＭ２０８、マスストレージデバイス２１０、ネットワークインターフェース２１４、及び／又は入力／出力インターフェース２１６間の通信を可能にする。

【0034】

例示的なネットワークインターフェース２１４は、コンピューティングデバイス２０２を、インターネット等の通信ネットワーク２１８に接続するハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアを含む。例えば、ネットワークインターフェース２１４は、通信を送信及び／又は受信するために、ＩＥＥＥ ２０２．Ｘ準拠無線及び／又は有線通信ハードウェアを含むことができる。

【0035】

図２の例示的なＩ／Ｏインターフェース２１６は、プロセッサ２０３に入力を提供する及び／又はプロセッサ２０３から出力を提供するために、１つ以上の入力／出力デバイス２２０をプロセッサ２０３に接続するハードウェア、ファームウェア、及び／又はソフトウェアを含む。例えば、Ｉ／Ｏインターフェース２１６は、ディスプレイデバイスとインターフェース接続する画像処理装置、１つ以上のＵＳＢ準拠デバイスとインターフェース接続するユニバーサルシリアルバスポート、ＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標）、フィールドバス、及び／又は他の任意のタイプのインターフェースを含んでもよい。例示的な伸び計システム１００は、Ｉ／Ｏインターフェース２１６に結合されたディスプレイデバイス２２４（例えば、ＬＣＤスクリーン）を備える。他の例示的なＩ／Ｏデバイス（複数の場合もある）２２０は、キーボード、キーパッド、マウス、トラックボール、ポインティングデバイス、マイクロフォン、オーディオスピーカー、ディスプレイデバイス、光メディアドライブ、マルチタッチタッチスクリーン、ジェスチャー認識インターフェース、磁気メディアドライブ、及び／又は他の任意のタイプの入力及び／又は出力デバイスを含んでもよい。

【0036】

コンピューティングデバイス２０２は、Ｉ／Ｏインターフェース２１６及び／又はＩ／Ｏデバイス（複数の場合もある）２２０を介して非一時的機械可読媒体２２２にアクセスすることができる。図２の機械可読媒体２２２の例は、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイル／ビデオディスク（ＤＶＤ）、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスク等）、磁気メディア（例えば、フロッピーディスク）、ポータブル記憶媒体（例えば、ポータブルフラッシュドライブ、セキュアデジタル（ＳＤ）カード等）、及び／又は他の任意のタイプの取り外し可能及び／又はインストール済み機械可読媒体を含む。

【0037】

試験用取り付け具２０１は、コンピューティングデバイス２０２に結合される。図２の例において、試験用取り付け具２０１は、ＵＳＢポート、Ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔポート、ＦｉｒｅＷｉｒｅ（登録商標）（ＩＥＥＥ １３９４）ポート、及び／又は他の任意のタイプのシリアル又はパラレルデータポート等のＩ／Ｏインターフェース２１６を介して、コンピューティングデバイスに結合される。いくつかの例において、試験用取り付け具２０１は、直接又はネットワーク２１８を介して、有線又は無線接続（例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ、Ｗｉ－Ｆｉ等）を介してネットワークインターフェース２１４及び／又はＩ／Ｏインターフェース２１６に結合される。

【0038】

試験用取り付け具２０１は、フレーム２２８と、ロードセル２３０と、材料固定具２３６と、制御プロセッサ２３８とを備える。フレーム２２８は、試験を行う試験用取り付け具２０１の他の構成要素に剛体の構造支持体を提供する。ロードセル２３０は、図１のロードセル１２０を実装することができ、把持部２４８（例えば、プレート１１０、１１２）を介してアクチュエータ２４６によって試験対象の材料（例えば、ヒンジ付きデバイス１０２）に加えられた力を測定する。

【0039】

アクチュエータ２４６は、把持部２４８が試験対象の材料を把持するか又は他の形でアクチュエータ２４６に結合している間、試験対象の材料に力を加え、及び／又は試験対象の材料の変位を強制する。

【0040】

試験用取り付け具２０１の構成要素に力及び／又は運動を与えるのに用いることができる例示的なアクチュエータは、電気モーター、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ、中継器及び／又はスイッチを含む。例示的な試験用取り付け具２０１は、サーボモーター又は直接駆動リニアモーター等のモーターを用いるが、他のシステムは、異なるタイプのアクチュエータを用いてもよい。例えば、システムの要件に基づいて、油圧アクチュエータ、空気圧アクチュエータ、及び／又は任意の他のタイプのアクチュエータを用いてもよい。

【0041】

例示的な把持部２４８は、試験されている機械的特性及び／又は試験対象の材料に依拠して、プラテン、クランプ及び／又は他のタイプの固定具を含む。把持部２４８は、手動入力により手動で構成、制御し、及び／又は制御プロセッサ２３８によって自動的に制御することができる。

【0042】

試験システム１００は、１つ以上の入力デバイス２５２を含む１つ以上の制御パネル２５０を更に備えることができる。入力デバイス２５２は、オペレーター制御パネル上に位置するボタン、スイッチ及び／又は他の入力デバイスを含むことができる。例えば、入力デバイス２５２は、把持部２４８を所望の位置まで押す（jog）（例えば、位置決めする）ようにアクチュエータ２４６を制御するボタン、把持部２４８を（例えば、別のアクチュエータを介して）開閉するように制御するスイッチ（例えば、フットスイッチ）、及び／又は、試験用取り付け具２０１の動作を制御する任意の他の入力デバイスを備えてもよい。

【0043】

例示的な制御プロセッサ２３８は、コンピューティングデバイス２０２と通信して、例えばコンピューティングデバイス２０２から試験パラメータを受信し、及び／又は、測定値及び／又は他の結果をコンピューティングデバイス２０２に報告する。例えば、制御プロセッサ２３８は、コンピューティングデバイス２０２との通信を可能にする１つ以上の通信及び／又はＩ／Ｏインターフェースを備えることができる。制御プロセッサ２３８は、所与の方向に動き、及び／又はアクチュエータ２４６の速度を制御するようにアクチュエータ２４６を制御し、試験対象の材料を把持又は解放するように固定具（複数の場合もある）２３６を制御し、及び／又は、変位トランスデューサー２３２、ロードセル２３０及び／又は他のトランスデューサーから測定値を受信することができる。

【0044】

例示的な制御プロセッサ２３８は、試験標本（例えば、ヒンジ付きデバイス１０２）が試験用取り付け具２０１における試験を受ける反復運動試験プロセスを実施するように構成される。例えば、一連の折り曲げ及び展開運動中又はその後のヒンジ付きデバイス１０２に対する応力を測定するために、制御プロセッサ２３８は、ロードセル２３０をモニタリングしてヒンジ付きデバイス１０２に対する応力を測定しながら、アクチュエータ２４６を、把持部２４８（例えば、第１のプレート１１０及び第２のプレート１１２）を動かすように制御する。いくつかの例において、制御プロセッサ２３８は、アクチュエータ２４６のモーターエンコーダーをモニタリングして、折り曲げ角を求め、及び／又はパルスあたりの折り曲げの度合いの比を確立する。

【0045】

図３は、図１のヒンジ付きデバイス試験システム１００の例示的な実施態様の斜視図である。図３の例示的な図は、ヒンジ付きデバイス試験システム１００に取り付けられる例示的なヒンジ付きデバイス１０２のヒンジ１０４並びに第１の部分１０６及び第２の部分１０８を示す。図３は、対応するカム従動子１１４ａ、１１４ｂを介して第２のプレート１１２を動かすように構成された２つの例示的な駆動アーム１１６ａ、１１６ｂを更に示す。図４Ａは、ヒンジ付きデバイス１０２が開位置又は展開位置にある、図３の例示的なヒンジ付きデバイス試験システム１００の立面図である。図４Ｂは、ヒンジ付きデバイス１０２が閉位置又は折り曲げ位置にある、図３の例示的なヒンジ付きデバイス試験システム１００の立面図である。

【0046】

図３、図４Ａ、及び図４Ｂに示すように、駆動アーム１１６ａ、１１６ｂは、駆動アーム１１６ａ、１１６ｂの旋回軸３０４から径方向に延在するそれぞれのスロット３０２ａ、３０２ｂを備える。図３の例において、アクチュエータ１１８は、旋回軸３０４を規定する軸棒３０６を介して駆動アーム１１６ａ、１１６ｂを作動（例えば、回転）させる。スロット３０２ａ、３０２ｂは、駆動アーム１１６ａ、１１６ｂが回転する際に、カム従動子１１４ａ、１１４ｂがスロット３０２ａ、３０２ｂの長さに沿って自由に移動することを可能にしながら、駆動アーム１１６ａ、１１６ｂが回転する際にそれぞれのカム従動子１１４ａ、１１４ｂを誘導する。カム従動子１１４ａ、１１４ｂは、カム従動子１１４ａ、１１４ｂを結合する支持軸棒３１４を介して第２のプレート１１２に結合される。

【0047】

図３、図４Ａ、及び図４Ｂの例示的なヒンジ付きデバイス試験システム１００は、ベースプレート３１０に結合されたヒンジ支持プレート３０８ａ、３０８ｂを介してロードセル１２０に対するヒンジ１０４ａ、１０４ｂからの負荷を制限する。ヒンジ支持プレート３０８ａ、３０８ｂは、試験中、ヒンジ１０４ａ、１０４ｂのそれぞれの第１の側部を第１のプレート１１０から分離状態に保持する。結果として、ヒンジ付きデバイス１０２の折り曲げ及び展開中に生じるヒンジ１０４ａ、１０４ｂによる抵抗力は、第１のプレート１１０及びロードセル１２０に伝達される代わりに、ヒンジ支持プレート３０８ａ、３０８ｂに伝達される。

【0048】

例示的な並進リンク機構１２２は、ベースプレート３１０に結合された屈曲部３１２ａ、３１２ｂを備える。屈曲部３１２ａ、３１２ｂは、第１のプレート１１０を支持し、ヒンジ付きデバイス１０２からロードセル１２０への負荷の伝達を可能にする。屈曲部３１２ａ、３１２ｂは、ロードセル１２０が力を測定する方向以外の方向における第１のプレート１１０の動きを制限する。

【0049】

上記で開示される例はヒンジ付きデバイス１０２全体を含むが、他の例において、ヒンジ１０４ａ、１０４ｂは、ヒンジ付きデバイス１０２の第１の部分１０６及び第２の部分１０８を伴わずに、第１のプレート１１０及び第２のプレート１１２に直接結合することができる。加えて又は代替的に、図３には２つの駆動アーム１１６ａ、１１６ｂが示されているが、他の例は１つの駆動アーム又は３つ以上の駆動アームを含むことができる。

【0050】

図５は、例示的な第１のプレート１１０、屈曲部３１２ａ、３１２ｂ、及びロードセル１２０のより詳細な図である。例示的な屈曲部３１２ａ、３１２ｂは、ベースプレート３１０に結合されたブラケット５０２ａ、５０２ｂによって支持される。

【0051】

屈曲部３１２ａ、３１２ｂは、第１のプレート１１０の重量を支持するようにブラケット５０２ａ、５０２ｂ及び第１のプレート１１０に取り付けられた金属ストリップを備える。第１のプレート１１０はまた、測定のためにロードセル１２０に負荷を伝達するようにロードセル１２０に結合される。

【0052】

ロードセル１２０の過負荷を回避するために、第１のプレート１１０は、第１のプレート１１０が停止点を越えてロードセル１２０に向かって進むことを阻止するように構成された停止点を備える。示される例において、停止点は、停止ブロック５０４ａ、５０４ｂを用いて実施される。支持ブラケット５０６ａ、５０６ｂは、屈曲部３１２ａ、３１２ｂを第１のプレート１１０に結合する。ブロック５０４ａ、５０４ｂは、支持ブラケット５０６ａ、５０６ｂの所定の量の進行後（例えば、第１のプレート１１０に所定の量の負荷がかかった後）、屈曲部３１２ａ、３１２ｂを第１のプレート１１０に結合する支持ブラケット５０６ａ、５０６ｂを停止するように構成される。

【0053】

図６は、図３の例示的なヒンジ付きデバイス試験システム１００の側面図である。図７は、図３の例示的なヒンジ付きデバイス試験システム１００の平面図である。

【0054】

図８は、図１の並進リンク機構１２２の別の例示的な実施態様の部分分解図を示す。図８の例示的な並進リンク機構１２２は、第１の４バーリンク機構８０２と、第２の４バーリンク機構８０４と、フレーム８０６とを備える。フレーム８０６は、（例えば、ヒンジ支持プレート３０８ａ、３０８ｂ、又は別の構造体を介して）ベースプレート３１０に対して静止するように結合される。フレーム８０６及びロードセル１２０は、互いに対して静止している。

【0055】

４バーリンク機構８０２、８０４の内側リンク機構８０８、８１０は、第１のプレート１１０に結合される。中間リンク機構８１２、８１４、８１６、８１８は、内側リンク機構８０８、８１０をフレーム８０６に結合する。図３の屈曲部３１２ａ、３１２ｂと同様、第１の４バーリンク機構８０２及び第２の４バーリンク機構８０４は、第１のプレート１１０からの負荷が、第１のプレート１１０の表面に対し垂直な方向において（例えば、ロードセル１２０に結合された拡張ポスト３０８により）ロードセル１２０に伝達されることを可能にしながら、ヒンジ付きデバイス１０２の第１の部分１０６が取り付けられる第１のプレート１１０の表面に対し平行な方向における第１のプレート１１０の動きを制限する。

【0056】

本方法及びシステムは、ハードウェア、ソフトウェア、及び／又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせで実現することができる。本方法及び／又はシステムは、少なくとも１つのコンピューティングシステムにおいて集中的に、又はいくつかの相互接続されたコンピューティングシステムにわたって異なる要素が分散される分散的に、実現することができる。本明細書に記載した方法を実行するように適合された任意の種類のコンピューティングシステム又は他の装置が適している。ハードウェア及びソフトウェアの典型的な組み合わせは、汎用コンピューティングシステムを、ロードされ実行されるとコンピューティングシステムを本明細書に記載した方法を実行するように制御するプログラム又は他のコードとともに、含むことができる。別の典型的な実施態様は、特定用途向け集積回路又はチップを含むことができる。いくつかの実施態様は、非一時的機械可読（例えば、コンピューター可読）媒体（例えば、フラッシュドライブ、光ディスク、磁気記憶ディスク等）を含むことができ、そうした非一時的機械可読媒体は、機械によって実行可能なコードの１つ以上のラインを記憶し、それにより、機械に、本明細書に記載したようなプロセスを実施させる。本明細書において使用される場合、「非一時的機械可読媒体」という用語は、全てのタイプの機械可読記憶媒体を含み、伝播信号を排除するように定義される。

【0057】

本明細書において使用される場合、「回路」及び「回路部」という用語は、物理的な電子構成要素（すなわち、ハードウェア）と、ハードウェアを構成することができ、ハードウェアが実行することができ、及び／又は他の方法でハードウェアに関連付けることができる、任意のソフトウェア及び／又はファームウェア（「コード」）とを指す。本明細書において使用される場合、例えば特定のプロセッサ及びメモリは、コードの第１の１つ以上のラインを実行しているとき、第１の「回路」を含むことができ、コードの第２の１つ以上のラインを実行しているとき、第２の「回路」を含むことができる。本明細書において使用される場合、「及び／又は」は、「及び／又は」によって連結されるリストにおける項目のうちの任意の１つ以上の項目を意味する。一例として、「ｘ及び／又はｙ」は、３つの要素の組｛（ｘ），（ｙ），（ｘ，ｙ）｝のうちの任意の要素を意味する。言い換えれば、「ｘ及び／又はｙ」は、「ｘ及びｙのうちの一方又は両方」を意味する。別の例として、「ｘ、ｙ及び／又はｚ」は、７つの要素の組｛（ｘ），（ｙ），（ｚ），（ｘ，ｙ），（ｘ，ｚ），（ｙ，ｚ），（ｘ，ｙ，ｚ）｝のうちの任意の要素を意味する。言い換えれば、「ｘ、ｙ及び／又はｚ」は、「ｘ、ｙ及びｚのうちの１つ以上」を意味する。本明細書において使用される場合、「例示的な」という用語は、非限定的な例、事例又は例証としての役割を果たすことを意味する。本明細書において使用される場合、「例えば」という用語は、１つ以上の非限定的な例、事例又は例証のリストを開始する。本明細書において使用される場合、回路部は、或る機能を実施するために必要なハードウェア及びコード（いずれかが必要である場合）を含む場合はいつでも、その機能の実施が（例えば、ユーザーが構成可能な設定、工場トリム等により）無効にされる又は有効にされていないか否かにかかわらず、回路部はその機能を実行するように「動作可能」である。

【0058】

本方法及び／又はシステムを、或る特定の実施態様を参照して記載してきたが、当業者であれば、本方法及び／又はシステムの範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができること及び均等物に置き換えることができることを理解するであろう。例えば、開示した例のブロック及び／又は構成要素を、組み合わせ、分割し、再配置し、及び／又は他の方法で変更することができる。加えて、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示の教示に対して特定の状況又は材料を適合させるように多くの改変を行うことができる。したがって、本方法及び／又はシステムは、開示されている特定の実施態様に限定されない。代わりに、本方法及び／又はシステムは、字義どおりにでも均等論のもとにおいても、添付の特許請求の範囲内に入る全ての実施態様を含む。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】