コンピュータ・キーボードの疲労試験

コンピュータのキーボードは、世界中のオフィスや工場、そして自宅で毎日のように使われています。キーボードメーカーにとって最も大きな課題の一つに、タイプされることで繰り返し荷重がかかるキーの長期間にわたる耐久性能があります。

 

この動的試験の目的は、スプリングの反発が終わるところまで持ち上げたところからキーが底打ちするまで圧縮力をかけるという、キーを押す自然な指の動作を再現することでした。

 

この試験には、ElectroPuls™ E1000試験機と低容量Dynacell™、そして単純な圧縮プラテンを使いました。市販のキーボードを選び、2つの支持ブロックを使って、そのキーボードをT-スロットテーブルに搭載しました。

 

どんなコンポーネント試験でも、正確な荷重測定を行うために、ロードセルは上側の動作するアクチュエータに取り付けなければなりません。Dynacellロードセルに組み込まれた機能により、非常に低い荷重での慣性荷重による影響は自動的に補正されるように設定しました。

 

アクチュエータがキーボードから離昇する点がゼロ位置となるように手動でアクチュエータをジョグ操作し、そこでデジタルエンコーダのバランスを取りました。デフォルトの位置ゲインを使って、変位制御で5Hzのサイン波で動かしました。その後、-2.5Nの下側の荷重ピークのアウターループ制御を加え、エンコーダの制御でキーからアクチュエータが離れる点が正となるようにトリ-モーダル制御を実行しました。試験中の変位と荷重のプロフィールをモニターしました。荷重のプロフィールは完全にキーを押し切った点、スプリングの反発、そして、キーから離れたところを示しています。