定位夹具以及定位夹具组装体的制作方法

定位夹具以及定位夹具组装体的制作方法
【专利摘要】一种定位夹具(10)，在进行使平板显示器相关部件的水平面内的应力场二维分布的弯曲测试时，能够将支点与压头的中心位置以及试验片相对于支点以及压头的位置简单且高精度地定位，其具有：作为垂直面的支点定位面(100)，通过抵住支点的侧面来进行上述支点的平面方向上的定位；作为垂直面的第一试验片定位面(101)，通过抵住试验片的一个侧面来进行上述试验片的至少一个方向上的定位；和作为垂直面的压头定位面(102)，通过抵住压头的侧面来进行上述压头的平面方向上的定位。
【专利说明】定位夹具以及定位夹具组装体

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及定位夹具以及定位夹具组装体。

【背景技术】
[0002]作为手机、智能手机、PDA、车载导航系统等小型移动终端中的图像显示装置，广泛使用了液晶显示装置或有机EL(电致发光)显示装置等平板显示器。在这样的小型移动终端的操作时，会对其作用以震动或冲击力为代表的各种外力。虽然对于平板显示器要求了能够承受所施加的外力的强度，但为了保证品质，需要在一定的基准下测定平板显示器或者其构成部件的强度。
[0003]作为定量地测定平板显示器的强度的弯曲测试方法有各种方式，其中，包含作为ASTM C1499-2005而被公知的所谓的环上环测试(Ring On Ring Test)。一般的环上环测试为，将载置在圆形的支点上的测试片用直径与支点不同的(通常为直径较小的)圆形的压头来按压，并测定压头的按入量与按压力之间的关系。
[0004]如作为弯曲测试被广泛使用的三点弯曲测试或四点弯曲测试那样地，在水平面内的应力场一维分布的弯曲测试中(在三点弯曲测试或四点弯曲测试中，应力的值不依存于直线状的支点以及压头的长度方向上的位置)，支点以及压头的长度方向上的位置基本不会对测试结果产生影响。与之相对，如环上环测试那样地，在水平面内的应力场二维分布的弯曲测试中，支点与压头的在水平面内的位置的偏差会给测定结果造成较大的误差。而且，在试验片相对于支点以及压头的位置发生偏差的情况下，也成为测定结果的误差的原因。但是，在这样的弯曲测试中，难以不仅在一个方向上而在两个方向上正确地进行支点与压头的对位，且同样地难以在两个方向上正确地进行试验片相对于支点与压头的对位。由此，该对位的困难程度不只成为损害使水平面内的应力场二维分布的弯曲测试的精度的原因，也成为对测试操作者要求熟练与工时的原因。
实用新型内容
[0005]本实用新型是鉴于上述情况而做出的，其目的是，在进行使平板显示器相关部件的水平面内的应力场二维分布的弯曲测试时，将支点与压头的中心位置简便且高精度地定位，而且，将试验片相对于支点以及压头的位置简便且高精度地定位。
[0006]若从本申请中公开的实用新型中简单说明代表性的内容的概要则为下述内容。
[0007](I) 一种定位夹具，在进行平板显示器相关部件的弯曲测试时使用，其中，具有:作为垂直面的支点定位面，通过抵住支点的侧面来进行所述支点的平面方向上的定位；作为垂直面的第一试验片定位面，通过抵住试验片的一个侧面来进行所述试验片的至少一个方向上的定位；和作为垂直面的压头定位面，通过抵住压头的侧面来进行所述压头的平面方向上的定位。
[0008](2)在(I)中，所述支点定位面、所述第一试验片定位面和所述压头定位面，从垂直方向下侧按所述支点定位面、所述第一试验片定位面、所述压头定位面的顺序配置，在水平方向上从所述试验片的中心位置按所述压头定位面、所述支点定位面、所述第一试验片定位面的顺序配置。
[0009](3)在(I)或(2)中，所述支点定位面以及所述压头定位面是凹型圆筒面。
[0010](4)在(I)至(3)的任一项中，所述支点定位面以及所述压头定位面是凹型折曲面。
[0011](5)在(I)至(4)的任一项中，还具有作为垂直面的第二试验片定位面，其通过抵住试验片的与所述一个侧面不同的其他侧面来进行所述试验片的与所述一个方向不同的其他方向上的定位。
[0012](6) 一种定位夹具组装体，其具有:(I)至(4)中任一项所述的定位夹具；辅助定位夹具，其具有作为垂直面的第二试验片定位面，该第二试验片定位面通过抵住试验片的与所述一个侧面不同的其他侧面来进行所述试验片的与所述一个方向不同的其他方向上的定位；和载置台，将所述定位夹具和所述辅助定位夹具固定在上表面。
[0013]实用新型效果
[0014]根据上述(I)至(4)的任一项，能够得到在进行使水平面内的应力场二维分布的弯曲测试时将支点与压头的中心位置简便且高精度地定位的定位夹具。
[0015]根据上述(5)，能够得到在进行使水平面内的应力场二维分布的弯曲测试时进一步将试验片相对于支点以及压头的位置简便且高精度地定位的定位夹具。
[0016]根据上述出)，能够得到如下的定位夹具组装体:在进行使水平面内的应力场二维分布的弯曲测试时，能够将支点与压头的中心位置简便且高精度地定位，同时能够将试验片相对于支点以及压头的位置简便且高精度地定位。

【专利附图】

【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的第一实施方式的定位夹具的外观立体图。
[0018]图2是本实用新型的第一实施方式的定位夹具组装体的外观立体图。
[0019]图3是表示在定位夹具组装体上载置有支点、试验片和压头的状态的外观立体图。
[0020]图4是基于图3的IV-1V线的剖视图。
[0021 ] 图5是表示支点的变形例的剖视图。
[0022]图6是本实用新型的第二实施方式的定位夹具的外观立体图。
[0023]图7是本实用新型的第三实施方式的定位夹具的外观立体图。
[0024]附图标记说明
[0025]I定位夹具组装体、2支点、3试验片、4压头、5钢球、6低摩擦片、7按压部、10定位夹具、11载置台、12辅助定位夹具、20周缘部、21内侧面、22锪平面、100支点定位面、101第一试验片定位面、102压头定位面、120第二试验片定位面、210定位夹具、200支点定位面、201第一试验片定位面、202压头定位面、203延长部、204第二试验片定位面、205第三试验片定位面、310定位夹具、300支点定位面、301第一试验片定位面、302压头定位面

【具体实施方式】
[0026]以下，参照【专利附图】

【附图说明】本实用新型的第一实施方式的定位夹具10。
[0027]图1是本实施方式的定位夹具10的外观立体图。在该图中，表示了从其斜上方观察定位夹具10的状态。定位夹具10是如图示的立体的构造物，其材质只要是具有能够保持形状的足够强度的材料就可以为任何材料。例如，各种金属或各种合成树脂。
[0028]但是，由于定位夹具10需要根据弯曲测试的条件或作为试验片的平板显示器相关部件的种类来准备各种尺寸，所以优选为通过切削等机械加工来制作，由此，优选选择比较容易进行机械加工的材料。而且，由于定位夹具10本身的材质优选为与使用于弯曲测试的压头或试验片之间的摩擦较小的材质，所以优选选择适合的合成树脂。作为这样的合成树脂，例如能够列举尼龙、聚丙烯、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PFA(全氟烷氧基树脂)等机械强度和可切削性比较优异的合成树脂、或POM(聚缩醛)等所谓的工程塑料、PEEK(聚醚醚酮)等所谓的超级工程塑料。在此，选择尼龙这一材质。
[0029]定位夹具10从垂直方向下侧依次设有:支点定位面100、第一试验片定位面101以及压头定位面102。支点定位面100、第一试验片定位面101以及压头定位面102均为沿垂直方向延伸的垂直面，在垂直方向上，面的位置没有变化。
[0030]支点定位面100以及压头定位面102分别为通过抵住支点以及压头来进行支点以及压头的平面方向上的定位的面。在此，平面方向上的定位是指唯一地确定二维平面内的位置。由于支点定位面100以及压头定位面102是垂直面，所以若使支点以及压头与这些面抵接，则会分别决定其水平面内的位置。
[0031]由于支点定位面100以及压头定位面102的具体形状，为与支点以及压头的形状相辅的形状，所以依存于使用在弯曲测试中的支点以及压头的形状。在本实施方式中，由于支点以及压头均具有圆筒侧面，所以支点定位面100以及压头定位面102是圆筒面。而且，支点定位面100的中心轴的位置、与压头定位面102的中心轴的位置一致(在包含定位夹具10的底面的平面状下将该中心轴的位置表示为中心O)。因此，在将支点以及压头定位时，支点与压头的中心位置变得一致。
[0032]第一试验片定位面101是平面，且为抵住作为试验片的平板显示器相关部件的一边而能够进行一个方向上的定位的面。在此，平板显示器相关部件是指平板显示器自身、平板显示器的构成部件、或者与平板显示器配合使用的部件，其外形大致等于平板显示器自身。例如，在平板显示器为液晶显示装置的情况下，平板显示器相关部件不仅当然包括组装完成的液晶显示装置(即，将液晶显示面板与背光灯一体化的装置)，而且还包含:液晶显示面板单体或背光灯单体、或者构成液晶显示面板的TFT基板或彩色过滤基板、使用于背光灯的导光板、和安装于液晶显示装置的触摸面板等。当然，平板显示器除了为液晶显示装置以外，也可以为有机EL显示装置，也可以为其他形式的显示装置。不管怎样，通常平板显示器相关部件大致是矩形，第一试验片定位面101通过抵住试验片的四边中的一边来定位。
[0033]另外，俯视下的支点定位面100、第一试验片定位面101以及压头定位面102的位置关系按离中心O较近的顺序，而成为压头定位面102、支点定位面100以及第一试验片定位面101。这是由于用于弯曲测试的压头、支点以及试验片的外形的大小为该顺序。
[0034]此外，由于定位夹具10的材质，而导致支点定位面100、第一试验片定位面101以及压头定位面102与支点、压头以及试验片之间的滑动不良的情况下，可以在这些面上实施适当的低摩擦化涂层。例如，可以实施基于PTFE(聚四氟乙烯)的内衬、或者PTFE非电解镀镍等。
[0035]图2是本实施方式的定位夹具组装体I的外观立体图。定位夹具组装体I是通过适宜的方法将定位夹具10与辅助定位夹具12固定在载置台11的平坦的上表面上而得的。
[0036]虽然载置台11只要是能够将定位夹具组装体I整体载置到弯曲测试机上的平台就可以为任何材质，但是优选为，至少上表面为能够将定位夹具10与辅助定位夹具12自由地配置的平坦面。而且，期望载置台11具有不会轻易地变形等的强度，可以为适当的金属，例如为钢制的。本实施方式的载置台11是如图所示的钢板。
[0037]辅助定位夹具12具有为垂直面的第二试验片定位面120。第二试验片定位面120是平面，是能够抵住试验片的一边来进行一个方向上的定位的面。并且，与第二试验片定位面120抵接的试验片的一边，不同于与第一试验片定位面101抵接的一边。由此，若将试验片同时与第一试验片定位面101以及第二试验片定位面120抵接，则能够进行试验片的平面方向上的定位。
[0038]定位夹具10以及辅助定位夹具12根据欲进行弯曲测试的试验片的大小而在载置台11的上表面预先定位并固定。将定位夹具10以及辅助定位夹具12固定到载置台11上的方法没有特别限定，但例如可以使用基于双面胶带等粘结剂的粘贴、或者使用T形槽与T形槽螺母的螺栓固定、基于磁力的吸附等适当方法。在此，使用双面胶带进行固定。
[0039]图3是表示在定位夹具组装体I上载置有支点2、试验片3和压头4的状态的外观立体图。
[0040]在本实施方式中，支点2作为整体而为扁平的圆筒形，其周缘部20是圆形，为垂直向上地突出的形状，试验片3仅与该周缘部20接触而载置于支点2上。在周缘部20的顶端部设有适当的圆角。周缘部20的紧挨着的内侧为高度比周缘部20低的内侧面21。而且，内侧面21的中心侧为高度比内侧面21更低的锪平面22。支点2是刚性以及硬度较高的金属制，在本实施方式中为不锈钢。
[0041]试验片3是图3中用虚线表示的大致矩形的板状部件。在该图中，为了明确地表示各个部件的位置关系，而以将试验片3的背后的部件透过的方式表示。
[0042]压头4作为整体也是扁平的圆筒形。压头4的周缘部40为圆形且为垂直向下地突出的形状，压头4以仅使试验片3与该周缘部40接触的方式载置于试验片3上。在此，压头4的外径比支点2的外径小。
[0043]在压头4的上表面中央设有凹部，钢球5以嵌于该凹部中的方式载置。钢球5是用于在弯曲测试机向压头4施加力时，只传递垂直向下的力而设的部件，也可以将其变更为适当的万向接头或球面轴承。
[0044]首先，将支点2载置到载置台11上，并将其侧面与定位夹具10的支点定位面100(参照图2)抵接来进行水平面内的定位，接下来在支点2上载置试验片3，并将其两边分别与定位夹具10的第一试验片定位面101 (参照图2)以及辅助定位夹具12的第二试验片定位面120抵接来进行水平面内的定位，然后将压头4载置到试验片3上，并将其侧面与定位夹具10的压头定位面102(参照图2)抵接来进行水平面内的定位，最后将钢球5放到压头4上，由此得到图3所示的状态。在这样的状态中，支点2、试验片3以及压头4相互进行水平面内的定位，支点2、试验片3以及压头4的中心的位置会正确地一致。
[0045]此外，虽然在图3中省略了图示，但优选为，在支点2与试验片3、以及试验片3与压头4之间夹持适当的低摩擦片，例如PTFE片来降低面内的摩擦。此外，也可以在支点2的周缘部20以及压头4的周缘部40的表面上施加低摩擦涂层，例如基于PTFE的内衬、或者PTFE非电解镀镍等，来代替低摩擦片的使用。
[0046]图4是基于图3的IV-1V线的剖视图。在该图中，表示了支点2的侧面、试验片3的一边以及压头4的侧面分别与支点定位面100、第一试验片定位面101以及压头定位面102抵接而定位的状态。而且，在试验片3的上表面以及下表面上分别夹有低摩擦片6。
[0047]在这样地使支点2、试验片3、压头4以及钢球5设置在定位夹具组装体I上的状态下，将这些部件载置到弯曲测试机上，或在弯曲测试机上将各部件设置在载置台11上，并通过安装在弯曲测试机的臂上的按压部7 (由虚线表示)将钢球5垂直向下地按压，由此进行弯曲测试。这时，弯曲测试机计测基于按压部7的按压力和按压部7的位移并从该按压力-位移之间的关系来求出试验片3的强度。这时，伴随着按压部7的按入，压头4与试验片3的端部的垂直方向上的位置会稍微位移，但是由于第一试验片定位面101、压头定位面102以及在图4中未表示的第二试验片定位面120是垂直面，摩擦较低，所以这些面与压头4以及试验片3的侧面接触的情况基本不会对弯曲测试造成影响。
[0048]但是，在支点2的周缘部20的内侧的内侧面21的更内侧设有锪平面22，由此，与周缘部20的紧挨着的内侧处的支点2的上表面高度，即内侧面21的高度dl相比，在支点2的中心位置处的支点2的上表面高度，即锪平面22的高度d2较低。这是由于在试验片3因弯曲测试而大幅变形的情况下，在支点2的中心位置处变形量会变得特别大，由此，为了不使试验片3与支点2接触而如上所述地设置。因此，支点2的截面可以为图5所示的状态。在图5所示的状态中，形成为支点2的上表面高度从支点2的周缘部20的紧挨着的内侧向着支点2的中心位置逐渐降低的形状。
[0049]此外，不期望支点2的周缘部20的紧挨着的内侧的高度(在图4中，内侧面21的高度)自身过低。这是由于担心周缘部20的强度降低而会在弯曲测试中变形。
[0050]图6是本实用新型的第二实施方式的定位夹具210的外观立体图。定位夹具210具有使之前实施方式的定位夹具10和辅助定位夹具12 —体化的构造。也就是说，从形成有支点定位面200、第一试验片定位面201以及压头定位面202的部分，延伸出延长部203，在该延长部203的前端设有第二试验片定位面204。此外，与第二试验片定位面204邻接地设有第三试验片定位面205,该第三试验片定位面205位于与第一试验片定位面201相同的平面上，用于在试验片的定位时防止试验片的晃动。若不需要第三试验片定位面205则也可以省略。
[0051]如本实施方式这样地，只要定位夹具210是一体地具有第一试验片定位面201以及第二试验片定位面204这双方的构成，则不一定需要在之前实施方式中准备的载置台11和辅助定位夹具12，能将定位夹具210直接载置固定在弯曲测试机上来进行弯曲测试。另一方面，由于第一试验片定位面201与第二试验片定位面204之间的位置关系不能自由地变更，所以定位夹具210必须按试验片的形状准备不同的尺寸。
[0052]图7是本实用新型的第三实施方式的定位夹具310的外观立体图。如该图所示，在定位夹具310中，支点定位面300以及压头定位面302为折曲为L字状的折曲面。在本实施方式中，在弯曲测试中使用的支点以及压头的外形为矩形。因此，支点定位面300以及压头定位面302通过分别抵住支点以及压头的角部侧面来进行支点以及压头的定位。这样，支点定位面300以及压头定位面302也可以不必为折曲面，只要是通过抵住支点以及压头的侧面而能实现支点以及压头的平面方向上的定位的垂直面，就可以为任意的面。
[0053]此外，在以上说明的各实施方式中所示的各个部件的具体的形状或配置、数量等只是一个例子，在没有特别说明的情况下，本实用新型并不限定于此。在本领域技术人员实施本实用新型时，可以根据其实施方式来任意地设计以及变更这些各个部件的形状等。而且，也能够将不同的实施方式彼此任意地组合。
【权利要求】
1.一种定位夹具，在进行平板显示器相关部件的弯曲测试时使用，其特征在于，具有: 作为垂直面的支点定位面，通过抵住支点的侧面来进行所述支点的平面方向上的定位； 作为垂直面的第一试验片定位面，通过抵住试验片的一个侧面来进行所述试验片的至少一个方向上的定位；和 作为垂直面的压头定位面，通过抵住压头的侧面来进行所述压头的平面方向上的定位。
2.根据权利要求1所述的定位夹具，其特征在于，所述支点定位面、所述第一试验片定位面和所述压头定位面，从垂直方向下侧按所述支点定位面、所述第一试验片定位面、所述压头定位面的顺序配置，在水平方向上从所述试验片的中心位置按所述压头定位面、所述支点定位面、所述第一试验片定位面的顺序配置。
3.根据权利要求1所述的定位夹具，其特征在于，所述支点定位面以及所述压头定位面是凹型圆筒面。
4.根据权利要求1所述的定位夹具，其特征在于，所述支点定位面以及所述压头定位面是凹型折曲面。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的定位夹具，其特征在于，还具有作为垂直面的第二试验片定位面，其通过抵住试验片的与所述一个侧面不同的其他侧面来进行所述试验片的与所述一个方向不同的其他方向上的定位。
6.一种定位夹具组装体，其特征在于，具有: 根据权利要求1至4中任一项所述的定位夹具； 辅助定位夹具，其具有作为垂直面的第二试验片定位面，该第二试验片定位面通过抵住试验片的与所述一个侧面不同的其他侧面来进行所述试验片的与所述一个方向不同的其他方向上的定位；和 载置台，将所述定位夹具和所述辅助定位夹具固定在上表面。
【文档编号】G01N3/04GK203981495SQ201420237709
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2013年5月10日
【发明者】岩井洋平, 大坂英幸 申请人:株式会社日本显示器