平成 26 年度卒業研究発表要旨 232 2015 年 2 月 23 日簡易で安価なスマホの落下衝突試験装置の試作 11-1-833-0048 住大豊治郎人間工学科ユニバーサルデザイン研究室（加藤一行教授） 1 目的本研究では、スマートフォンを任意の角度で衝突させるために、簡易で安価な実験装置を開発するのが最終的な目標であり、本研究ではそのような装置の試作を行う。先行研究のような垂直落下実験では、衝突角度を固定する、そして衝突寸前に保持を解除すること困難である。本研究は落下衝突ではなく、台車の上にスマートフォンを置き、水平に衝突させる方式の水平式実験装置の試作を行う。これにより、衝突角度が固定できるのではないかと考えた。試作する水平式実験装置が垂直式実験装置と同等の衝撃力を得られるのかを確かめるために、垂直式実験装置の製作を先に行った。それは、先行研究の落下式実験装置には改良の必要であったためである。それに引き続いて水平式実験装置の試作を行った。 2 先行研究図 1 に示す先行研究では、自由落下方式で落下試験を行った。その結果では、スマートフォンの角部が垂直に床面に衝突したときに大きな衝撃力が発生することがわかった。すなわち、スマートフォンの衝突実験には角部が垂直に床に衝突する装置が必要となる。度に強化し破損しないようにして 10 回の落下実験を行った。水平式実験の結果は（図 5）のようになった。図 3 水平式実験装置全体図 4 垂直式実験装置の回数と衝撃力図 1 先行研究の実験風景図 2 落下式実験装置全体図 5 水平式実験装置の回数と衝撃力 3 実験概要スマートフォンをレールに沿わして落下させる落下式衝突実験と台車の上にスマートフォンを乗せ衝突させる水平式衝突実験の 2 通りの実験を行う。本研究の垂直式実験装置（図 2）は、先行研究の実験装置を参考に改良を重ね、製作したものである。水平式実験装置（図 3）は台車の上にスマートフォンを乗せ、台車にひもをつなぎ滑車を利用しておもりで台車を移動させ、スマートフォンを反力計に衝突させる装置である。衝突させるスマートフォンは iPhone5s のモックアップを使用する。 4 実験結果と結果概要垂直式実験では iPhone5s のモックアップ 4 つが破損し測定を中断した。5 つ目の iPhone5s は実験に差し支えのない程度に強化し破損しないようにして 10 回の落下実験をすることができた。しかし測定値を考察すると回数を重ねるたびに衝撃力が小さくなっている。垂直式実験結果は（図 4）のようになった。図の衝撃力は最大値を表す。水平式実験は、垂直式実験と同様に実験に差し支えのない程 5 まとめと考察スマートフォンの各部を衝突する試験を容易にならしめる、水平式実験装置の試作を行った。残念ながら検証することができなかった。その原因は、試験体としてモックアップを選択したことにある。モックアップは、材質も本物と違う。そのため強度がだいぶ低くなっているものと推測される。そのために、破損が相次いだと推測される。破損の主な原因として、衝突時のおもりの慣性力が筐体に伝わってしまい、そのために筐体の破損につながっている。おもりが動かないように、工夫は行ったが、実験結果を見ると破損が蓄積されると推測される。参考文献 1、科学強化用ガラス Dragontrail http://www.agc.com/rd/library/2011/61-03.pdf 2、ディスプレイ用高強度ナノガラスプロジャクト http://www.nedo.go.jp/content/100092095.pdf 3、寺田幸弘平成 25 年度卒業研究報告書知能システム工学科