JP2000227392A - Torsion/bending combined load-testing machine - Google Patents
Torsion/bending combined load-testing machineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、捩り・曲げ複合
負荷試験機に関し、特に、自動車のプロペラシャフトな
ど、捩り負荷と曲げ負荷とが作用するシャフトなどの負
荷試験を行う捩り・曲げ複合負荷試験機に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combined torsion / bending load tester, and more particularly to a combined torsion / bending load test for performing a load test on a shaft, such as a propeller shaft of an automobile, on which a torsion load and a bending load act. It is about the machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】自動車のプロペラシャフトなど、捩り負
荷と曲げ負荷とが作用するシャフトの耐久性測定、特性
測定などのために、供試体(シャフト)に、捩りトル
ク、曲げ力を与えて捩り・曲げ複合負荷試験を行う試験
機は従来より知られている。2. Description of the Related Art In order to measure the durability and characteristics of a shaft, such as a propeller shaft of an automobile, on which a torsional load and a bending load act, a torsion torque and a bending force are applied to a test piece (shaft). A testing machine for performing a bending composite load test has been conventionally known.
【0003】特に、最近は、CFRPなどの新素材を自
動車部品に使用する研究が盛んに行われており、実稼動
負荷にできるだけ近い複合負荷を供試体に加えて、供試
体の特性や耐久性を測定する試験が増えている。非金属
の新素材は、金属材料とは異なって柔らかく、変形が大
きいため、この種の新素材による供試体に捩り負荷と曲
げ負荷などの複合負荷を加えると、相互に干渉が生じる
から、これを避けるために、各負荷を与えるアクチュエ
ータを供試体の変形に追従させて移動させる必要があ
る。In particular, recently, researches on using a new material such as CFRP for automobile parts have been actively conducted, and a composite load as close as possible to an actual operating load is added to the test piece to obtain characteristics and durability of the test piece. More and more tests are measuring. Non-metallic new materials are different from metallic materials in that they are soft and have large deformation.If a composite load such as a torsional load and a bending load is applied to a specimen made of this type of new material, mutual interference occurs. In order to avoid this, it is necessary to move the actuator that applies each load while following the deformation of the specimen.
【0004】図4は従来の捩り・曲げ複合負荷試験機を
示している。従来の捩り・曲げ複合負荷試験機は、基台
100上において供試体Wを実装状態と同等の状態で支
持する軸受け部材101、102と、基台100上の一
端にリンク機構103によって上下動可能で回転不能に
設けられ、供試体Wの一端を固定接続されて供試体Wに
作用する捩りトルクの反力を受け止めるトルク反力受止
め部材104と、基台100上の他端にリンク機構10
5によって上下動可能に設けられ、供試体Wの他端を固
定接続されて供試体Wに捩りトルクを与える捩り用アク
チュエータ106と、基台100上に配置された門形構
造体107に取り付けられ、軸受け部材101とトルク
反力受止め部材104との間において供試体Wに上下方
向の曲げ力を付与する曲げ用アクチュエータ108と、
基台100に取り付けられ、軸受け部材102と捩り用
アクチュエータ106との間において供試体Wに上下方
向の曲げ力を付与するもう一つの曲げ用アクチュエータ
109とを有し、トルク反力受止め部材104と供試体
Wとの接続部間に捩りトルク検出器110が組み込ま
れ、また、曲げ用アクチュエータ108、109と供試
体Wとの各々の接続部間に曲げモーメント検出器11
1、112が組み込まれている。FIG. 4 shows a conventional torsion / bending combined load tester. The conventional combined torsion / bending load tester can move up and down by a link mechanism 103 at one end on the base 100, and bearing members 101 and 102 for supporting the specimen W in a state equivalent to the mounted state on the base 100. A torque reaction force receiving member 104 fixedly connected at one end of the specimen W to receive a reaction force of torsional torque acting on the specimen W, and a link mechanism 10 at the other end on the base 100.
5, the torsion actuator 106 fixedly connected to the other end of the specimen W to apply a torsional torque to the specimen W, and attached to the portal structure 107 disposed on the base 100. A bending actuator 108 that applies a vertical bending force to the specimen W between the bearing member 101 and the torque reaction force receiving member 104;
Another bending actuator 109 that is attached to the base 100 and applies a vertical bending force to the specimen W between the bearing member 102 and the torsion actuator 106, and has a torque reaction force receiving member 104 Torque detector 110 is incorporated between the connecting portions of the specimen W and the bending moment detector 11 between the connecting portions of the bending actuators 108 and 109 and the specimen W.
1, 112 are incorporated.
【0005】上述のような捩り・曲げ複合負荷試験機で
は、軸受け部材101、102によって供試体Wを実装
状態と同等の状態で支持し、供試体Wの一端をトルク反
力受止め部材104によって回り止めした状態で、捩り
用アクチュエータ106によって供試体Wの他端を捩
り、これにより供試体Wに与えられる捩りトルクを捩り
トルク検出器110によって検出し、また、曲げ用アク
チュエータ108、109によって供試体Wに径方向に
押圧あるいは引張って供試体Wにラジアル荷重を与え、
これにより供試体Wに与えられる曲げモーメントを曲げ
モーメント検出器111、112によって検出すること
が行われる。In the torsion / bending combined load tester described above, the specimen W is supported in the same state as the mounted state by the bearing members 101 and 102, and one end of the specimen W is supported by the torque reaction force receiving member 104. With the rotation stopped, the other end of the specimen W is twisted by the torsion actuator 106, whereby the torsional torque given to the specimen W is detected by the torsion torque detector 110, and the torsion torque is supplied by the bending actuators 108 and 109. A radial load is applied to the specimen W by pressing or pulling the specimen W in the radial direction,
Thus, the bending moment applied to the specimen W is detected by the bending moment detectors 111 and 112.
【0006】供試体Wは曲げモーメントによって曲げ変
形し、供試体Wの軸端は上下変位する。これに対し、ト
ルク反力受止め部材104、捩り用アクチュエータ10
6は、リンク機構103、105によって上下動可能に
支持されているから、供試体Wの端部の上下変位に追従
して上下変位する。The specimen W is bent and deformed by the bending moment, and the shaft end of the specimen W is vertically displaced. On the other hand, the torque reaction force receiving member 104, the torsional actuator 10
6 is vertically movably supported by the link mechanisms 103 and 105, and thus vertically displaces following the vertical displacement of the end of the specimen W.
【0007】上述のような従来の捩り・曲げ複合負荷試
験機では、供試体にラジアル変位を与えた時に、捩り用
アクチュエータの慣性マスによる曲げモーメントが発生
するため、供試体に加わる曲げモーメントを正確にコン
トロールすることが難しいと云う欠点があり、曲げ変形
が大きい場合には正確な複合負荷を行うことができない
と云う欠点がある。In the conventional torsion / bending combined load tester as described above, when a radial displacement is applied to the specimen, a bending moment is generated by the inertial mass of the torsion actuator, so that the bending moment applied to the specimen is accurately determined. However, there is a drawback that it is difficult to control the load more accurately, and when the bending deformation is large, an accurate combined load cannot be performed.
【0008】このため、上述のような従来の捩り・曲げ
複合負荷試験機は、曲げ変形が少なく、静止状態に近い
状態での試験に用途を限られる。[0008] For this reason, the conventional torsion / bending combined load tester as described above has a small bending deformation and its application is limited to a test in a state close to a stationary state.
【0009】この発明は、上述の如き問題点を解消する
ためになされたもので、曲げ変形が大きい試験において
も供試体に加わる曲げモーメントを正確にコントロール
して正確な複合負荷を行うことができ、しかも、実動波
試験などの動的な加振試験も可能な捩り・曲げ複合負荷
試験機を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and can accurately control a bending moment applied to a test specimen even in a test in which bending deformation is large, thereby performing an accurate combined load. It is another object of the present invention to provide a combined torsion / bending load tester capable of performing a dynamic excitation test such as an actual wave test.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項1に記載の発明による捩り・曲げ複合負荷
試験機は、捩り負荷と曲げ負荷とが作用するシャフトな
どの負荷試験を行う捩り・曲げ複合負荷試験機におい
て、供試体の一端を固定接続され、前記供試体に作用す
る捩りトルクの反力を受け止める固定側ユニットと、供
試体側リンク部材、当該供試体側リンク部材と平行に配
置された非供試体側リンク部材、前記供試体側リンク部
材と非供試体側リンク部材の両端を互いに枢動可能に連
結する2個の連接リンク部材により四辺形をなし、前記
供試体側リンク部材の中央部において前記供試体の他端
を固定接続される第1の4節リンク機構と、前記第1の
4節リンク機構を回動させて前記供試体に捩りトルクを
与える捩り負荷付与手段と、前記第1の4節リンク機構
全体を平行移動させて前記供試体に曲げ力を与える曲げ
負荷付与手段とを有しているものである。To achieve the above object, a combined torsion / bending load tester according to the present invention is capable of performing a load test on a shaft or the like on which a torsion load and a bending load act. In the combined torsion / bending load tester to be performed, one end of the specimen is fixedly connected, and a fixed unit for receiving a reaction force of the torsional torque acting on the specimen, a specimen side link member, the specimen side link member, A quadrilateral is formed by two non-specimen-side link members arranged in parallel, and two connecting link members that pivotally connect both ends of the non-specimen-side link member and the non-specimen-side link member to each other. A first four-node link mechanism fixedly connected to the other end of the specimen at the center of the body-side link member; and a torsional load for rotating the first four-node link mechanism to apply a torsional torque to the specimen. Grant In which it has a stage, a bending load applying means providing a bending force to the specimen by moving in parallel across the first four bar linkage.
【0011】請求項2に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機は、更に、固定支持体より揺動可能に支持
された揺動アームを含み、前記第1の4節リンク機構は
前記非供試体側リンク部材の中央部を前記揺動アームの
一端部に回動可能に連結されて前記揺動アームより支持
され、前記非供試体側リンク部材と、前記揺動アーム
と、前記揺動アームと同心配置のレバー部材と、前記非
供試体側リンク部材と前記レバー部材とを枢動可能に連
結するリンク部材とにより第2の4節リンク機構が構成
され、前記捩り負荷付与手段はレバー部材を回動させて
前記非供試体側リンク部材を前記揺動アームとの支持点
を中心として回動変位させる捩り用アクチュエータによ
り構成され、前記曲げ負荷付与手段は前記揺動アームを
前記固定支持体との支持点を中心として回動させる曲げ
用アクチュエータにより構成されているものである。[0011] The combined torsion / bending load tester according to the second aspect of the present invention further includes a swing arm supported to be swingable from a fixed support, and the first four-link mechanism is provided with the first four-bar linkage. A center portion of the specimen side link member is rotatably connected to one end of the swing arm and is supported by the swing arm; and the non-test body side link member, the swing arm, and the swing A second four-node link mechanism is constituted by a lever member concentrically arranged with the arm, and a link member that pivotally connects the non-test object side link member and the lever member. The torsional load applying means is a lever. A torsional actuator for rotating a member to rotate and displace the non-test object side link member about a support point with the swing arm, wherein the bending load applying means fixedly supports the swing arm. With the body Jiten are those constituted by bending actuator for rotating around the.
【0012】請求項3に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機は、前記2個の連接リンク部材の中間部に
各々荷重検出器が設けられているものである。According to a third aspect of the present invention, there is provided a combined torsion / bending load tester wherein a load detector is provided at an intermediate portion between the two connecting link members.
【0013】請求項4に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機は、前記固定側ユニットが、固定支持体よ
り揺動可能に支持された揺動アームと、供試体側リンク
部材、当該供試体側リンク部材と平行に配置された非供
試体側リンク部材、前記供試体側リンク部材と非供試体
側リンク部材の両端を互いに枢動可能に連結する2個の
連接リンク部材により平行四辺形をなし、前記非供試体
側リンク部材の中央部を前記揺動アームの一端部に回動
可能に連結されて前記揺動アームより支持され、前記供
試体側リンク部材の中央部において前記供試体の他端を
固定接続される第1の平行リンク機構と、前記非供試体
側リンク部材、前記揺動アーム、前記揺動アームと同心
配置のレバー部材、前記非供試体側リンク部材と前記レ
バー部材とを枢動可能に連結するリンク部材とによる第
2の平行リンク機構と、前記レバー部材の回動を禁止す
る固定手段と、前記揺動アームを前記固定支持体との支
持点を中心として回動させる曲げ用アクチュエータによ
り構成されているものである。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a combined torsion / bending load tester, wherein the fixed unit is supported by a fixed support so as to be capable of swinging; A parallelogram formed by a non-specimen-side link member disposed in parallel with the specimen-side link member, and two connecting link members that pivotally connect both ends of the specimen-side link member and the non-specimen-side link member to each other. A central portion of the non-test object side link member is rotatably connected to one end of the swing arm and is supported by the swing arm, and the test sample is provided at a center portion of the test object side link member. A first parallel link mechanism to which the other end is fixedly connected, the non-test body side link member, the swing arm, a lever member concentrically arranged with the swing arm, the non-test body side link member and the lever Pivot with members A second parallel link mechanism with a link member connected to the arm, fixing means for inhibiting rotation of the lever member, and bending for turning the swing arm about a support point with the fixed support. It is constituted by an actuator.
【0014】請求項5に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機は、前記固定側ユニットの前記2個の連接
リンク部材の中間部に各々荷重検出器が設けられている
ものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a combined torsion / bending load tester wherein a load detector is provided at an intermediate portion between the two connecting link members of the fixed unit.
【0015】請求項1に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機では、固定側ユニットが供試体の一端を固
定し、第1の4節リンク機構の供試体側リンク部材の中
央部に供試体の他端が固定接続され、捩り負荷付与手段
によって第1の4節リンク機構を回動させることにより
供試体側リンク部材が回動し、供試体に捩りトルクが与
えられ、これとは別に曲げ負荷付与手段によって第1の
4節リンク機構全体を平行移動させることにより供試体
側リンク部材が平行移動し、供試体に曲げ力が与えられ
る。In the torsion / bending combined load tester according to the first aspect of the present invention, the fixed unit fixes one end of the specimen and supplies it to the center of the specimen side link member of the first four-bar linkage. The other end of the specimen is fixedly connected, and the specimen side link member is rotated by rotating the first four-node link mechanism by the torsion load applying means, and a torsional torque is given to the specimen. By moving the entire first four-bar linkage in parallel by the bending load applying means, the specimen side link member moves in parallel, and a bending force is applied to the specimen.
【0016】請求項2に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機では、前記捩り負荷付与手段をなす捩り用
アクチュエータがレバー部材を回動させることにより非
供試体側リンク部材が前記揺動アームとの支持点を中心
として回動変位し、これによって第1の4節リンク機構
が回動することで、供試体側リンク部材が回動して供試
体に捩りトルクが与えられ、これとは別に曲げ負荷付与
手段をなす曲げ用アクチュエータが揺動アームを固定支
持体との支持点を中心として回動させることにより、第
2の4節リンク機構のリンク運動の下に第1の4節リン
ク機構全体が平行移動し、これによって供試体側リンク
部材が平行移動し、供試体に曲げ力が与えられる。In the combined torsion / bending load tester according to the second aspect of the present invention, the torsion actuator serving as the torsion load applying means rotates the lever member so that the non-test object side link member is connected to the swing arm. And the first four-node link mechanism is rotated to rotate the specimen side link member to apply a torsional torque to the specimen. Separately, a bending actuator serving as a bending load applying means rotates the swing arm about a support point with the fixed support, thereby causing the first four-link mechanism to move under the link motion of the second four-link mechanism. The whole mechanism translates, whereby the specimen side link member translates, and a bending force is applied to the specimen.
【0017】請求項3に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機では、第1の4節リンク機構を構成する2
個の連接リンク部材の中間部に各々設けられた荷重検出
器によって供試体に作用する荷重の計測が行われ、この
2個の荷重検出器の計測値合計値がラジアル荷重にな
る。In the torsion / bending combined load tester according to the third aspect of the present invention, the first four-link mechanism is constituted by two members.
The load acting on the specimen is measured by the load detectors provided at the intermediate portions of the two connecting link members, and the total value of the measured values of the two load detectors becomes the radial load.
【0018】請求項4に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機では、固定側ユニットにおいて、もう一つ
の曲げ負荷付与手段をなす曲げ用アクチュエータが固定
側ユニットの揺動アームを固定支持体との支持点を中心
として回動させることにより、第2の平行リンク機構の
平行リンク運動の下に第1の平行リンク機構全体が平行
移動し、これによって供試体側リンク部材が平行移動
し、固定側ユニットにおいて供試体に曲げ力が与えられ
る。In the torsion / bending combined load tester according to the invention, the bending actuator serving as another bending load applying means in the fixed side unit includes a swing arm of the fixed side unit and a fixed support. Is rotated about the support point of the first parallel link mechanism, the entire first parallel link mechanism moves in parallel under the parallel link movement of the second parallel link mechanism, whereby the specimen side link member moves in parallel and is fixed. A bending force is applied to the specimen in the side unit.
【0019】請求項5に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機では、固定側ユニットにおいて、第1の平
行リンク機構を構成する2個の連接リンク部材の中間部
に各々設けられた荷重検出器によって供試体に作用する
荷重の計測が行われ、この2個の荷重検出器の計測値差
が捩りトルクになり、計測値合計値がラジアル荷重にな
る。In the torsion / bending combined load tester according to the fifth aspect of the present invention, in the fixed-side unit, load detection is provided at an intermediate portion between two connecting link members constituting the first parallel link mechanism. The load acting on the specimen is measured by the detector, the difference between the measured values of the two load detectors becomes the torsional torque, and the total measured value becomes the radial load.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照してこの発
明の実施の形態を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【0021】図1〜図3はこの発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機の一つの実施の形態を示している。1 to 3 show an embodiment of a combined torsion / bending load tester according to the present invention.
【0022】図1に示すように、捩り・曲げ複合負荷試
験機は、基台1上に、複合負荷付与側ユニット10と、
固定側ユニット50とを有している。複合負荷付与側ユ
ニット10と固定側ユニット50は、各々、基台1上を
図1で見て左右方向にスライド可能に設けられており、
ハンドル2、3によって手廻しされる送りねじ4、5
(図2、図3参照)により左右方向位置(ユニット間
隔)を可変設定され、供試体Wの軸長に応じた位置に固
定される。As shown in FIG. 1, a combined torsion / bending load tester includes a composite load applying unit 10 on a base 1,
And a fixed unit 50. The composite load applying side unit 10 and the fixed side unit 50 are respectively provided so as to be slidable on the base 1 in the left-right direction as viewed in FIG.
Feed screws 4, 5 hand-turned by handles 2, 3
The position in the left-right direction (unit interval) is variably set by (see FIGS. 2 and 3), and is fixed at a position corresponding to the axial length of the specimen W.
【0023】基台1上には供試体Wを実装状態と同等の
状態で支持する軸受け部材6、7が固定配置されてい
る。On the base 1, bearing members 6, 7 for supporting the specimen W in a state equivalent to the mounted state are fixedly arranged.
【0024】複合負荷付与側ユニット10は、図2に示
すように、ユニット本体をなして基台1上に固定される
固定支持体11と、第1の4節リンク機構20と、第2
の4節リンク機構30と、捩り負荷付与手段である捩り
用アクチュエータ40と、曲げ負荷付与手段である曲げ
用アクチュエータ45とにより構成されている。As shown in FIG. 2, the composite load applying side unit 10 comprises a fixed support 11 which is fixed on the base 1 as a unit main body, a first four-link mechanism 20, and a second
, A four-bar linkage mechanism 30, a torsion actuator 40 as a torsion load applying means, and a bending actuator 45 as a bending load applying means.
【0025】第1の4節リンク機構20は、フランジ状
の下側配置の供試体側リンク部材21と、供試体側リン
ク部材21に対して平行に配置された三角板形状の上側
配置の非供試体側リンク部材22と、これら供試体側リ
ンク部材21と非供試体側リンク部材22の両端を球面
軸受23、24、25、26によって互いに枢動可能に
連結する2個の連接リンク部材27、28とにより平行
四辺形をなし、供試体側リンク部材21は供試体アタッ
チメントとして機能して中央部において供試体Wの左端
(他端)を複数個のボルト29によってフランジ接続式
に固定接続される。すなわち、第1の4節リンク機構2
0は、球面軸受23、24、25、26を4個の枢点と
する平行リンク機構を構成している。The first four-joint link mechanism 20 includes a specimen-side link member 21 arranged in a flange-like lower side, and a triangular plate-shaped upper-side arrangement arranged in parallel with the specimen-side link member 21. A specimen-side link member 22, and two connecting link members 27 that pivotally connect both ends of the specimen-side link member 21 and the non-test-object-side link member 22 to each other by spherical bearings 23, 24, 25, and 26; A specimen side link member 21 functions as a specimen attachment, and the left end (the other end) of the specimen W is fixedly connected to the left end (the other end) of the specimen W in a flange connection manner by a plurality of bolts 29 at a central portion. . That is, the first four-bar linkage 2
Reference numeral 0 denotes a parallel link mechanism having spherical bearings 23, 24, 25, and 26 as four pivot points.
【0026】固定支持体11は支持軸12により揺動ア
ーム13の中間部を揺動(回動)可能に支持しており、
第1の4節リンク機構20は、非供試体側リンク部材2
2の中央部をピン14によって揺動アーム13の一端部
に回動可能に連結されて、揺動アーム13により支持さ
れている。The fixed support 11 supports a middle portion of the swing arm 13 by a support shaft 12 so as to be able to swing (rotate).
The first four-bar link mechanism 20 includes the non-specimen-side link member 2.
2 is pivotally connected to one end of a swing arm 13 by a pin 14 and is supported by the swing arm 13.
【0027】第2の4節リンク機構30は、非供試体側
リンク部材22と、揺動アーム13と、支持軸12によ
り回動可能に支持されて揺動アーム13と同心配置のレ
バー部材31と、球面軸受32、33によって非供試体
側リンク部材22とレバー部材31とを枢動可能に連結
するリンク部材34とを有している。即ち、第2の4節
リンク機構30は、支持軸12と、ピン14と、球面軸
受32、33とを4個の枢点とする平行リンク機構を構
成している。The second four-node link mechanism 30 includes a non-test body side link member 22, a swing arm 13, and a lever member 31 rotatably supported by the support shaft 12 and arranged concentrically with the swing arm 13. And a link member 34 for pivotally connecting the non-specimen-side link member 22 and the lever member 31 by spherical bearings 32 and 33. That is, the second four-link mechanism 30 constitutes a parallel link mechanism having the support shaft 12, the pin 14, and the spherical bearings 32, 33 as four pivot points.
【0028】捩り用アクチュエータ40は、固定支持体
11にブラケット41によって取り付けられた流体圧シ
リンダ装置で構成されており、ピスントロッド42の先
端をピン43によってレバー部材31と駆動連結され、
レバー部材31を支持軸12の中心軸線周りに回転駆動
する。The torsion actuator 40 is composed of a fluid pressure cylinder device attached to the fixed support 11 by a bracket 41, and the tip of the piston rod 42 is drivingly connected to the lever member 31 by a pin 43.
The lever member 31 is driven to rotate about the center axis of the support shaft 12.
【0029】曲げ用アクチュエータ45は、固定支持体
11にブラケット46によって取り付けられた流体圧シ
リンダ装置で構成されており、ピスントロッド47の先
端をピン48によって揺動レバー13の他端と駆動連結
され、揺動レバー13を支持軸12の中心軸線周りに回
転駆動する。The bending actuator 45 is composed of a hydraulic cylinder device attached to the fixed support 11 by a bracket 46, and the tip of the pin rod 47 is drivingly connected to the other end of the swing lever 13 by a pin 48. The swing lever 13 is driven to rotate about the central axis of the support shaft 12.
【0030】第1の4節リンク機構20の2個の連接リ
ンク部材27、28の中間部に各々ロードセルなどによ
る荷重検出器90、91が設けられている。Load detectors 90 and 91, such as load cells, are provided in the middle of the two connecting link members 27 and 28 of the first four-bar linkage mechanism 20, respectively.
【0031】固定側ユニット50は、図3に示すよう
に、ユニット本体をなして基台1上に固定される固定支
持体51と、第1の平行リンク機構60と、第2の平行
リンク機構70と、曲げ負荷付与手段である曲げ用アク
チュエータ80とにより構成されている。As shown in FIG. 3, the fixed unit 50 comprises a fixed support 51 which forms a unit body and is fixed on the base 1, a first parallel link mechanism 60, and a second parallel link mechanism. 70, and a bending actuator 80 as bending load applying means.
【0032】第1の平行リンク機構60は、フランジ状
の下側配置の供試体側リンク部材61と、供試体側リン
ク部材61に対して平行に配置された三角板形状の上側
配置の非供試体側リンク部材62と、これら供試体側リ
ンク部材61と非供試体側リンク部材62の両端を球面
軸受63、64、65、66によって互いに枢動可能に
連結する2個の連接リンク部材67、68とにより平行
四辺形をなし、供試体側リンク部材61は供試体アタッ
チメントとして機能して中央部において供試体Wの右端
(一端)を複数個のボルト69によってフランジ接続式
に固定接続される。すなわち、第1の平行リンク機構6
0は、球面軸受63、64、65、66を4個の枢点と
する平行リンク機構を構成している。The first parallel link mechanism 60 includes a sample-side link member 61 having a flange-like lower arrangement, and a non-test-piece having a triangular plate-shaped upper arrangement arranged in parallel with the sample-side link member 61. The body-side link member 62 and two connecting link members 67 and 68 for connecting both ends of the specimen-side link member 61 and the non-test body-side link member 62 so as to be pivotable with each other by spherical bearings 63, 64, 65 and 66. , The specimen side link member 61 functions as a specimen attachment, and the right end (one end) of the specimen W is fixedly connected to the right end (one end) of the specimen W by a plurality of bolts 69 at the center. That is, the first parallel link mechanism 6
Numeral 0 constitutes a parallel link mechanism having spherical bearings 63, 64, 65, 66 as four pivot points.
【0033】固定支持体51は支持軸52により揺動ア
ーム53の中間部を揺動(回動)可能に支持しており、
第1の平行リンク機構60は、非供試体側リンク部材6
2の中央部をピン54によって揺動アーム53の一端部
に回動可能に連結されて、揺動アーム53により支持さ
れている。The fixed support 51 supports a middle portion of a swing arm 53 by a support shaft 52 so as to be able to swing (rotate).
The first parallel link mechanism 60 includes the non-specimen-side link member 6.
2 is pivotally connected to one end of a swing arm 53 by a pin 54, and is supported by the swing arm 53.
【0034】第2の平行リンク機構70は、非供試体側
リンク部材62と、揺動アーム53と、支持軸52によ
り回動可能に支持されて揺動アーム53と同心配置のレ
バー部材71と、球面軸受72、73によって非供試体
側リンク部材62とレバー部材71とを枢動可能に連結
するリンク部材74とを有している。第2の平行リンク
機構70は、支持軸52と、ピン54と、球面軸受7
2、73とを4個の枢点とする平行リンク機構を構成し
ている。The second parallel link mechanism 70 includes a non-test body side link member 62, a swing arm 53, and a lever member 71 rotatably supported by the support shaft 52 and arranged concentrically with the swing arm 53. And a link member 74 for pivotally connecting the non-test object side link member 62 and the lever member 71 by spherical bearings 72 and 73. The second parallel link mechanism 70 includes a support shaft 52, a pin 54, and a spherical bearing 7.
A parallel link mechanism having two pivot points 2, 73 is formed.
【0035】第2の平行リンク機構70のレバー部材7
1は、一端を固定支持体51に固定された固定ロッド7
5の他端とピン76により連結され、回転不能の固定状
態になっている。すなわち、固定ロッド75がレバー部
材71の回動を禁止する固定手段をなしている。The lever member 7 of the second parallel link mechanism 70
1 is a fixed rod 7 having one end fixed to a fixed support 51.
5 is connected to the other end by a pin 76, and is in a non-rotatable fixed state. That is, the fixing rod 75 serves as fixing means for inhibiting the rotation of the lever member 71.
【0036】曲げ用アクチュエータ80は、固定支持体
51にブラケット81によって取り付けられた流体圧シ
リンダ装置で構成されており、ピスントロッド82の先
端をピン83によって揺動レバー53の他端と駆動連結
され、揺動レバー53を支持軸52の中心軸線周りに回
転駆動する。The bending actuator 80 is composed of a fluid pressure cylinder device attached to the fixed support 51 by a bracket 81, and the tip of the pin rod 82 is drivingly connected to the other end of the swing lever 53 by a pin 83. The swing lever 53 is driven to rotate about the center axis of the support shaft 52.
【0037】第1の平行リンク機構60の2個の連接リ
ンク部材67、68の中間部に各々ロードセルなどによ
る荷重検出器92、93が設けられている。At the intermediate portion between the two connecting link members 67 and 68 of the first parallel link mechanism 60, load detectors 92 and 93 are respectively provided by load cells or the like.
【0038】なお、複合負荷付与側ユニット10と固定
側ユニット50とは部品の共通化が図られており、複合
負荷付与側ユニット10と固定側ユニット50との相違
点は、複合負荷付与側ユニット10のレバー部材31が
捩り用アクチュエータ40と駆動連結されて回動駆動さ
れるのに対して、固定側ユニット50のレバー部材71
が固定ロッド75によって回動禁止状態に固定されてい
ることである。The components of the composite load applying unit 10 and the fixed unit 50 are shared, and the difference between the composite load applying unit 10 and the fixed unit 50 is that The lever member 31 of the fixed side unit 50 is rotated while the lever member 31 of the fixed side unit 50 is driven and connected to the torsional actuator 40.
Are fixed to the rotation prohibition state by the fixing rod 75.
【0039】レバー部材71が回動禁止状態であると云
うことは、供試体側リンク部材61が回動禁止状態にす
ることを意味し、供試体側リンク部材61が供試体Wに
作用する捩りトルクの反力を受け止める。The fact that the lever member 71 is in the rotation prohibition state means that the specimen side link member 61 is in the rotation prohibition state, and the torsion that the specimen side link member 61 acts on the specimen W. Receive the reaction force of torque.
【0040】つぎに上述の構成による捩り・曲げ複合負
荷試験機の作用について説明する。Next, the operation of the combined torsion / bending load tester having the above configuration will be described.
【0041】供試体Wに対する捩りトルクの付与は、捩
り用アクチュエータ40によってレバー部材31を支持
軸12の中心軸線周りに回動させることにより行われ
る。The torsion torque is applied to the specimen W by rotating the lever member 31 about the center axis of the support shaft 12 by the torsion actuator 40.
【0042】レバー部材31が支持軸12の中心軸線周
りに回動すると、リンク部材34によって非供試体側リ
ンク部材22がピン14の中心軸線周りに回動変位し、
第1の4節リンク機構20が回動する。When the lever member 31 rotates about the center axis of the support shaft 12, the link member 34 causes the non-test specimen side link member 22 to rotate and displace about the center axis of the pin 14,
The first four-link mechanism 20 rotates.
【0043】第1の4節リンク機構20の回動とは、球
面軸受23、24、25、26による4個の枢点により
画定される平行四辺形が変形することであり、供試体側
リンク部材21が非供試体側リンク部材22の回転角と
同じ角度だけ回動する。この供試体側リンク部材21の
回動によって供試体Wに自身の中心軸線周りの捩りトル
クが与えられる。The rotation of the first four-bar linkage 20 means that the parallelogram defined by the four pivot points of the spherical bearings 23, 24, 25, and 26 is deformed. The member 21 rotates by the same angle as the rotation angle of the non-test object side link member 22. The rotation of the specimen side link member 21 gives the specimen W a torsional torque around its own central axis.
【0044】この時の捩りトルクは、固定側ユニット5
0の第1の平行リンク機構60の連接リンク部材67の
中間部に設けられている荷重検出器92の計測値と、も
う一方の連接リンク部材68の中間部に設けられている
荷重検出器93の計測値との差により求められ、捩り用
アクチュエータ40のフィードバック制御に使用され
る。At this time, the torsional torque is
0 of the first parallel link mechanism 60 and the load detector 93 provided at the intermediate portion of the other connecting link member 68. And is used for feedback control of the torsional actuator 40.
【0045】供試体Wに対する曲げ力の付与は、曲げ用
アクチュエータ45、80によって揺動アーム13、5
3を支持軸12、52の中心軸線周りに回動させること
により行われる。The bending force is applied to the specimen W by the bending arms 45, 80.
3 is rotated around the center axis of the support shafts 12, 52.
【0046】揺動アーム13が支持軸12の中心軸線周
りに回動すると、第2の4節リンク機構30の平行リン
ク運動の下に第1の4節リンク機構20の全体が、その
平行四辺形の形状を変形させることなく上下に平行移動
する。When the swing arm 13 rotates about the center axis of the support shaft 12, the entire first four-joint link mechanism 20 moves under the parallel link motion of the second four-joint link mechanism 30 to move its parallel Translates up and down without deforming the shape of the shape.
【0047】これによって供試体側リンク部材21が上
下に平行移動し、供試体Wの左端側に曲げ力が与えられ
る。As a result, the specimen side link member 21 moves up and down in parallel, and a bending force is applied to the left end side of the specimen W.
【0048】この時に供試体Wの左端側に作用するラジ
アル荷重は、複合負荷付与側ユニット10の第1の4節
リンク機構20の連接リンク部材27の中間部に設けら
れている荷重検出器90の計測値と、もう一方の連接リ
ンク部材28の中間部に設けられている荷重検出器91
の計測値との合計値により求められ、曲げ用アクチュエ
ータ45のフィードバック制御に使用される。At this time, the radial load acting on the left end side of the specimen W is detected by the load detector 90 provided at the intermediate portion of the connecting link member 27 of the first four-link mechanism 20 of the composite load applying unit 10. And a load detector 91 provided at an intermediate portion of the other connecting link member 28.
And is used for feedback control of the bending actuator 45.
【0049】また、揺動アーム53が支持軸52の中心
軸線周りに回動すると、第2の平行リンク機構70の平
行リンク運動の下に第1の平行リンク機構60の全体
が、その平行四辺形の形状を変形させることなく上下に
平行移動する。When the swing arm 53 rotates about the center axis of the support shaft 52, the entire first parallel link mechanism 60 is moved under the parallel link motion of the second parallel link mechanism 70 so that its parallel Translates up and down without deforming the shape of the shape.
【0050】これによって供試体側リンク部材61が上
下に平行移動し、供試体Wの右端側に曲げ力が与えられ
る。As a result, the specimen side link member 61 moves up and down in parallel, and a bending force is applied to the right end side of the specimen W.
【0051】この時に供試体Wの右端側に作用するラジ
アル荷重は、固定側ユニット50の第1の平行リンク機
構60の連接リンク部材67の中間部に設けられている
荷重検出器92の計測値と、もう一方の連接リンク部材
68の中間部に設けられている荷重検出器93の計測値
との合計値により求められ、曲げ用アクチュエータ80
のフィードバック制御に使用される。At this time, the radial load acting on the right end side of the specimen W is measured by a load detector 92 provided at an intermediate portion of the connecting link member 67 of the first parallel link mechanism 60 of the fixed unit 50. And a measurement value of a load detector 93 provided at an intermediate portion of the other connecting link member 68.
Used for feedback control.
【0052】上述のように、捩りトルクの付与に際して
非供試体側リンク部材22は揺動レバー13の先端のピ
ン14を中心して回動し、曲げ力の付与に際して揺動レ
バー13は支持軸12を中心して回動する。ここで、第
2の4節リンク機構30は、支持軸12と、ピン14
と、球面軸受32、33とを4個の枢点とする平行リン
ク機構を構成しているから、非供試体側リンク部材22
のピン14を中心とする回動運動と、揺動レバー13の
支持軸12を中心する回動運動とは互いに干渉すること
がなく、捩り用アクチュエータ40、曲げ用アクチュエ
ータ45の各々から独立に駆動力が伝達される。As described above, when the torsional torque is applied, the non-test specimen side link member 22 rotates about the pin 14 at the tip of the swing lever 13, and when the bending force is applied, the swing lever 13 is moved to the support shaft 12. Rotate around. Here, the second four-bar linkage 30 includes a support shaft 12 and a pin 14.
And the spherical bearings 32 and 33 constitute a parallel link mechanism having four pivot points.
The rotation of the pivot lever 13 about the support shaft 12 and the rotation of the swing lever 13 about the support shaft 12 do not interfere with each other, and are independently driven by the torsional actuator 40 and the bending actuator 45, respectively. Power is transmitted.
【0053】これにより、供試体Wに大きい曲げ変形が
生じても第2の4節リンク機構30が低抵抗で動作する
だけで、捩り用アクチュエータ40の慣性マスによる曲
げモーメントが発生することがなく、供試体Wに加わる
曲げモーメントを正確にコントロールすることができ
る。従って、曲げ変形が大きい複合負荷も正確に行うこ
とができる。Thus, even if a large bending deformation occurs in the specimen W, the second four-link mechanism 30 operates only with low resistance, and no bending moment is generated by the inertial mass of the torsional actuator 40. The bending moment applied to the specimen W can be controlled accurately. Therefore, a composite load having a large bending deformation can be accurately performed.
【0054】連接リンク部材27、28と供試体アタッ
チメントである供試体側リンク部材21、また連接リン
ク部材67、68と供試体アタッチメントである供試体
側リンク部材61は、軽量構造にすることができるか
ら、荷重検出器90、91、92、93の各々から供試
体Wまでの移動部質量を小さくでき、荷重検出器90、
91、92、93の剛性と移動部質量との共振周波数を
高く設定することができる。The connecting link members 27 and 28 and the test piece side link member 21 as the test piece attachment, and the connecting link members 67 and 68 and the test piece side link member 61 as the test piece attachment can have a lightweight structure. Therefore, the mass of the moving part from each of the load detectors 90, 91, 92, 93 to the specimen W can be reduced, and the load detector 90,
The resonance frequencies of the rigidity of 91, 92 and 93 and the mass of the moving part can be set high.
【0055】このことにより、高い周波数まで加振する
ことができ、実動波試験などの動的な加振試験も可能に
なる。As a result, it is possible to vibrate up to a high frequency, and a dynamic vibration test such as a real wave test becomes possible.
【0056】[0056]
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明による請求項1に記載の発明による捩り・曲げ複合負
荷試験機によれば、捩り負荷と曲げ負荷とが作用するシ
ャフトなどの負荷試験を行う捩り・曲げ複合負荷試験機
において、供試体の一端を固定接続され、前記供試体に
作用する捩りトルクの反力を受け止める固定側ユニット
と、供試体側リンク部材、当該供試体側リンク部材と平
行に配置された非供試体側リンク部材、前記供試体側リ
ンク部材と非供試体側リンク部材の両端を互いに枢動可
能に連結する2個の連接リンク部材により四辺形をな
し、前記供試体側リンク部材の中央部において前記供試
体の他端を固定接続される第1の4節リンク機構と、前
記第1の4節リンク機構を回動させて前記供試体に捩り
トルクを与える捩り負荷付与手段と、前記第1の4節リ
ンク機構全体を平行移動させて前記供試体に曲げ力を与
える曲げ負荷付与手段とを有しているものとした。As will be understood from the above description, according to the combined torsion / bending load tester according to the first aspect of the present invention, a load test for a shaft or the like on which a torsion load and a bending load act. A fixed-side unit fixedly connected at one end of a specimen and receiving a reaction force of a torsional torque acting on the specimen, a specimen-side link member, and the specimen-side link member. A non-specimen-side link member arranged in parallel with the first link member, and two connecting link members for pivotally connecting both ends of the non-specimen-side link member and the non-specimen-side link member to form a quadrilateral. A first four-node link mechanism in which the other end of the specimen is fixedly connected at the center of the specimen side link member; and a torsion for rotating the first four-node link mechanism to apply a torsional torque to the specimen. A load applying means, and shall first four-bar by linkage whole is translated and a bending load applying means providing a bending force to the specimen.
【0057】このため、固定側ユニットが供試体の一端
を固定し、第1の4節リンク機構の供試体側リンク部材
の中央部に供試体の他端が固定接続され、捩り負荷付与
手段によって第1の4節リンク機構を回動させることに
より供試体側リンク部材を回動して供試体に捩りトルク
を与え、これとは別に曲げ負荷付与手段によって第1の
4節リンク機構全体を平行移動させることにより供試体
側リンク部材を平行移動させて供試体に曲げ力を与える
ことができ、このことにより捩りトルクと曲げ力を互い
に干渉することなく供試体に付与することができる。従
って、曲げ変形が大きい試験においても、供試体に加わ
る曲げモーメントを正確にコントロールして正確な複合
負荷を行うことができる。For this reason, the fixed side unit fixes one end of the specimen, the other end of the specimen is fixedly connected to the center of the specimen side link member of the first four-bar linkage, and the torsional load applying means is used. By rotating the first four-link mechanism, the specimen side link member is rotated to apply a torsional torque to the specimen, and separately from this, the entire first four-link mechanism is parallelized by bending load applying means. By moving the specimen, the specimen side link member is moved in parallel to apply a bending force to the specimen, whereby torsional torque and bending force can be applied to the specimen without interfering with each other. Therefore, even in a test in which bending deformation is large, it is possible to accurately control the bending moment applied to the specimen and to perform an accurate combined load.
【0058】請求項2に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機によれば、更に、固定支持体より揺動可能
に支持された揺動アームを含み、前記平行リンク機構は
前記非供試体側リンク部材の中央部を前記揺動アームの
一端部に回動可能に連結されて前記揺動アームより支持
され、前記非供試体側リンク部材、前記揺動アーム、前
記揺動アームと同心配置のレバー部材、前記非供試体側
リンク部材と前記レバー部材とを枢動可能に連結するリ
ンク部材とにより第2の4節リンク機構が構成され、前
記捩り負荷付与手段はレバー部材を回動させて前記非供
試体側リンク部材を前記揺動アームとの支持点を中心と
して回動変位させるアクチュエータにより構成され、前
記曲げ負荷付与手段は前記揺動アームを前記固定支持体
との支持点を中心として回動させるアクチュエータによ
り構成されているものとした。According to the torsion / bending combined load tester according to the second aspect of the present invention, the parallel link mechanism further includes a swing arm supported to be swingable from a fixed support. The central portion of the body side link member is rotatably connected to one end of the swing arm and is supported by the swing arm, and is arranged concentrically with the non-test body side link member, the swing arm, and the swing arm. A second four-node link mechanism is constituted by the lever member, the link member that pivotally connects the non-test object side link member and the lever member, and the torsional load applying unit rotates the lever member. The bending load applying means is configured to rotate the non-specimen side link member about a support point with the swing arm, and the bending load applying means moves the swing arm around the support point with the fixed support. It was assumed to be constituted by an actuator for rotating and.
【0059】このため、捩り用アクチュエータがレバー
部材を回動させることにより非供試体側リンク部材が揺
動アームとの支持点を中心として回動変位し、これによ
って第1の4節リンク機構が回動することで供試体に捩
りトルクに与え、これとは別に曲げ用アクチュエータが
揺動アームを固定支持体との支持点を中心として回動さ
せることにより第2の4節リンク機構の平行リンク運動
の下に第1の4節リンク機構全体が平行移動することで
供試体に曲げ力を与えることができ、このことにより捩
りトルクと曲げ力を互いに干渉することなく供試体に付
与することができる。従って、曲げ変形が大きい試験に
おいても、供試体に加わる曲げモーメントを正確にコン
トロールして正確な複合負荷を行うことができる。For this reason, when the torsional actuator rotates the lever member, the non-test specimen side link member is rotated and displaced about the support point with the swing arm, whereby the first four-link mechanism is rotated. By rotating, a torsional torque is applied to the specimen, and separately from this, the bending actuator rotates the swing arm about the support point with the fixed support, thereby forming the parallel link of the second four-bar linkage. A bending force can be applied to the specimen by the entire first four-bar linkage moving in parallel under the motion, whereby torsional torque and bending force can be applied to the specimen without interfering with each other. it can. Therefore, even in a test in which bending deformation is large, it is possible to accurately control the bending moment applied to the specimen and to perform an accurate combined load.
【0060】請求項3に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機によれば、第1の4節リンク機構を構成す
る2個の連接リンク部材の中間部に各々荷重検出器が設
けられているとした。According to the torsion / bending combined load tester according to the third aspect of the present invention, the load detector is provided at an intermediate portion between the two connecting link members constituting the first four-link mechanism. I said
【0061】このため、第1の4節リンク機構を構成す
る2個の連接リンク部材の中間部に各々設けられた荷重
検出器によって供試体に作用する荷重の計測が行われ、
この2個の荷重検出器の計測値合計値よりラジアル荷重
を計測できる。この構造では、連接リンク部材と供試体
アタッチメントである供試体側リンク部材を軽量構造に
することができるから、荷重検出器から供試体までの移
動部質量を小さくでき、荷重検出器の剛性と移動部質量
との共振周波数を高く設定することができる。このこと
により、高い周波数まで加振することができ、実動波試
験などの動的な加振試験も可能になる。For this reason, the load applied to the specimen is measured by the load detectors provided at the intermediate portions of the two connecting link members constituting the first four-link mechanism.
The radial load can be measured from the sum of the measured values of the two load detectors. With this structure, the connecting link member and the specimen side link member, which is the specimen attachment, can be made lightweight, so that the moving part mass from the load detector to the specimen can be reduced, and the rigidity and movement of the load detector can be reduced. The resonance frequency with the mass can be set higher. As a result, it is possible to vibrate up to a high frequency, and a dynamic vibration test such as an actual wave test becomes possible.
【0062】請求項4に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機によれば、前記固定側ユニットが、固定支
持体より揺動可能に支持された揺動アームと、供試体側
リンク部材、当該供試体側リンク部材と平行に配置され
た非供試体側リンク部材、前記供試体側リンク部材と非
供試体側リンク部材の両端を互いに枢動可能に連結する
2個の連接リンク部材により平行四辺形をなし、前記非
供試体側リンク部材の中央部を前記揺動アームの一端部
に回動可能に連結されて前記揺動アームより支持され、
前記供試体側リンク部材の中央部において前記供試体の
他端を固定接続される第1の平行リンク機構と、前記非
供試体側リンク部材、前記揺動アーム、前記揺動アーム
と同心配置のレバー部材、前記非供試体側リンク部材と
前記レバー部材とを枢動可能に連結するリンク部材とに
よる第2の平行リンク機構と、前記レバー部材の回動を
禁止する固定手段と、前記揺動アームを前記固定支持体
との支持点を中心として回動させる曲げ用アクチュエー
タにより構成されているものとした。According to the torsional / bending combined load tester according to the fourth aspect of the present invention, the fixed unit is a swing arm supported so as to be able to swing from a fixed support, a specimen side link member, A non-specimen-side link member disposed in parallel with the specimen-side link member, and two non-specimen-side link members are connected in parallel by two connecting link members that pivotally connect both ends of the specimen-side link member and the non-specimen-side link member. Forming a quadrilateral, a central portion of the non-test body side link member is rotatably connected to one end of the swing arm and supported by the swing arm,
A first parallel link mechanism fixedly connected to the other end of the specimen at the center of the specimen side link member; and a non-specimen side link member, the swing arm, and a concentric arrangement with the swing arm. A second parallel link mechanism including a lever member, a link member that pivotally connects the non-test object side link member and the lever member, a fixing unit that inhibits rotation of the lever member, and the swinging motion. The arm is constituted by a bending actuator for rotating the arm about a support point with the fixed support.
【0063】このため、固定側ユニットにおいて、曲げ
用アクチュエータが固定側ユニットの揺動アームを固定
支持体との支持点を中心として回動させることにより第
2の平行リンク機構の平行リンク運動の下に第1の平行
リンク機構全体が平行移動し、固定側ユニットにおいて
も供試体に曲げ力を与えることができ、多様な捩り・曲
げ複合負荷試験を行うことができる。For this reason, in the fixed side unit, the bending actuator rotates the swing arm of the fixed side unit about the supporting point with the fixed support so that the bending arm can move under the parallel link motion of the second parallel link mechanism. In addition, the entire first parallel link mechanism moves in parallel, so that a bending force can be applied to the specimen even in the fixed-side unit, and various torsion / bending combined load tests can be performed.
【0064】請求項5に記載の発明による捩り・曲げ複
合負荷試験機によれば、前記固定側ユニットの前記2個
の連接リンク部材の中間部に各々荷重検出器が設けられ
ているものとした。According to a combined torsion / bending load tester according to the fifth aspect of the present invention, a load detector is provided at an intermediate portion between the two connecting link members of the fixed unit. .
【0065】このため、固定側ユニットにおいて、第1
の平行リンク機構を構成する2個の連接リンク部材の中
間部に各々設けられた荷重検出器によって供試体に作用
する荷重の計測が行われ、この2個の荷重検出器の計測
値差より捩りトルクを計測でき、2個の荷重検出器の計
測値合計値よりラジアル荷重を計測できる。この構造で
は、連接リンク部材と供試体アタッチメントである供試
体側リンク部材を軽量構造にすることができるから、荷
重検出器から供試体までの移動部質量を小さくでき、荷
重検出器の剛性と移動部質量との共振周波数を高く設定
することができる。このことにより、高い周波数まで加
振することができ、実動波試験などの動的な加振試験も
可能になる。Therefore, in the fixed unit, the first
The load acting on the specimen is measured by the load detectors provided at the intermediate portions of the two connecting link members constituting the parallel link mechanism, and the torsion is calculated from the difference between the measured values of the two load detectors. The torque can be measured, and the radial load can be measured from the sum of the measured values of the two load detectors. With this structure, the connecting link member and the specimen side link member, which is the specimen attachment, can be made lightweight, so that the moving part mass from the load detector to the specimen can be reduced, and the rigidity and movement of the load detector can be reduced. The resonance frequency with the mass can be set higher. As a result, it is possible to vibrate up to a high frequency, and a dynamic vibration test such as an actual wave test becomes possible.
【図1】この発明による捩り・曲げ複合負荷試験機の一
つの実施の形態を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing one embodiment of a combined torsion / bending load tester according to the present invention.
【図2】この発明による捩り・曲げ複合負荷試験機の一
つの実施の形態を示す左側面図である。FIG. 2 is a left side view showing one embodiment of a combined torsion / bending load tester according to the present invention.
【図3】この発明による捩り・曲げ複合負荷試験機の一
つの実施の形態を示す右側面図である。FIG. 3 is a right side view showing one embodiment of the combined torsion / bending load tester according to the present invention.
【図4】従来の捩り・曲げ複合負荷試験機を示す斜視図
である。FIG. 4 is a perspective view showing a conventional combined torsion / bending load test machine.
1 基台 10 複合負荷付与側ユニット 50 固定側ユニット 11 固定支持体 12 支持軸 13 揺動アーム 20 第1の4節リンク機構 22 非供試体側リンク部材 21 供試体側リンク部材 27、28 連接リンク部材 30 第2の4節リンク機構 31 レバー部材 34 リンク部材 40 捩り用アクチュエータ 45 曲げ用アクチュエータ 51 固定支持体 52 支持軸 53 揺動アーム 60 第1の平行リンク機構 61 供試体側リンク部材 62 非供試体側リンク部材 67、68 連接リンク部材 70 第2の平行リンク機構 71 レバー部材 74 リンク部材 75 固定ロッド 80 曲げ用アクチュエータ 90、91、92、93 荷重検出器 REFERENCE SIGNS LIST 1 base 10 composite load applying side unit 50 fixed side unit 11 fixed support 12 support shaft 13 swing arm 20 first four-node link mechanism 22 non-test sample side link member 21 test sample side link member 27, 28 connecting link Member 30 Second Four-Bar Link Mechanism 31 Lever Member 34 Link Member 40 Torsion Actuator 45 Bending Actuator 51 Fixed Support 52 Support Shaft 53 Swing Arm 60 First Parallel Link Mechanism 61 Specimen-Side Link Member 62 Not Provided Sample side link member 67, 68 Connecting link member 70 Second parallel link mechanism 71 Lever member 74 Link member 75 Fixed rod 80 Bending actuator 90, 91, 92, 93 Load detector
Claims (5)
トなどの負荷試験を行う捩り・曲げ複合負荷試験機にお
いて、 供試体の一端を固定接続され、前記供試体に作用する捩
りトルクの反力を受け止める固定側ユニットと、 供試体側リンク部材および当該供試体側リンク部材と平
行に配置された非供試体側リンク部材と、前記供試体側
リンク部材と非供試体側リンク部材の両端を互いに枢動
可能に連結する2個の連接リンク部材により四辺形をな
し、前記供試体側リンク部材の中央部において前記供試
体の他端を固定接続される第1の4節リンク機構と、 前記第1の4節リンク機構を回動させて前記供試体に捩
りトルクを与える捩り負荷付与手段と、 前記第1の4節リンク機構全体を平行移動させて前記供
試体に曲げ力を与える曲げ負荷付与手段と、 を有していることを特徴とする捩り・曲げ複合負荷試験
機。1. A torsion / bending combined load tester for performing a load test on a shaft or the like on which a torsion load and a bending load act, wherein one end of a specimen is fixedly connected and a reaction force of a torsional torque acting on the specimen. A fixed-side unit for receiving the test-piece-side link member, a non-test-piece-side link member arranged in parallel with the test-piece-side link member, and both ends of the test-piece-side link member and the non-test-piece-side link member. A first four-node link mechanism that forms a quadrilateral by two connecting link members that are pivotally connected, and that is fixedly connected to the other end of the specimen at the center of the specimen-side link member; (1) a torsion load applying means for rotating the four-bar linkage to apply a torsional torque to the specimen; and a bending load for imparting a bending force to the specimen by moving the entire first four-bar linkage in parallel. Torsional Bending multifunction load test machine, characterized in that it comprises a means.
動アームを含み、 前記第1の4節リンク機構は前記非供試体側リンク部材
の中央部を前記揺動アームの一端部に回動可能に連結さ
れて前記揺動アームより支持され、 前記非供試体側リンク部材と、前記揺動アームと、前記
揺動アームと同心配置のレバー部材と、前記非供試体側
リンク部材と前記レバー部材とを枢動可能に連結するリ
ンク部材とにより第2の4節リンク機構が構成され、 前記捩り負荷付与手段はレバー部材を回動させて前記非
供試体側リンク部材を前記揺動アームとの支持点を中心
として回動変位させる捩り用アクチュエータにより構成
され、 前記曲げ負荷付与手段は前記揺動アームを前記固定支持
体との支持点を中心として回動させる曲げ用アクチュエ
ータにより構成されている、 ことを特徴とする請求項1に記載の捩り・曲げ複合負荷
試験機。2. A swing arm supported by a fixed support so as to be swingable, wherein the first four-node link mechanism has a center portion of the non-test body side link member at one end of the swing arm. The non-test body side link member, the swing arm, a lever member concentrically arranged with the swing arm, and the non-test body side link member are rotatably connected and supported by the swing arm. A second four-node link mechanism is constituted by a link member that pivotally connects the lever member to the lever member, and the torsional load applying unit rotates the lever member to swing the non-test specimen side link member. The bending load applying means comprises a bending actuator for rotating the swing arm about a support point with the fixed support. Torsional Bending multifunction load test machine according to claim 1, wherein in that, it is.
々荷重検出器が設けられていることを特徴とする請求項
1または2に記載の捩り・曲げ複合負荷試験機。3. The combined torsion / bending load test machine according to claim 1, wherein a load detector is provided at an intermediate portion between the two connecting link members.
行に配置された非供試体側リンク部材と、前記供試体側
リンク部材と非供試体側リンク部材の両端を互いに枢動
可能に連結する2個の連接リンク部材により平行四辺形
をなし、前記非供試体側リンク部材の中央部を前記揺動
アームの一端部に回動可能に連結されて前記揺動アーム
より支持され、前記供試体側リンク部材の中央部におい
て前記供試体の他端を固定接続される第1の平行リンク
機構と、 前記非供試体側リンク部材と、前記揺動アームと、前記
揺動アームと同心配置のレバー部材と、前記非供試体側
リンク部材と前記レバー部材とを枢動可能に連結するリ
ンク部材とによる第2の平行リンク機構と、 前記レバー部材の回動を禁止する固定手段と、 前記揺動アームを前記固定支持体との支持点を中心とし
て回動させる曲げ用アクチュエータにより構成されてい
る、 ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の捩り・
曲げ複合負荷試験機。4. The fixed unit includes: a swing arm that is swingably supported by a fixed support; a specimen side link member; and a non-sample side link disposed in parallel with the specimen side link member. A parallelogram is formed by two connecting link members that pivotally connect both ends of the member and the specimen side link member and the non-test body side link member to each other, and a central portion of the non-test body side link member is formed. A first parallel link mechanism rotatably connected to one end of the swing arm, supported by the swing arm, and fixedly connected to the other end of the specimen at the center of the specimen side link member; The non-test piece side link member, the swing arm, a lever member concentrically arranged with the swing arm, and a link member that pivotally connects the non-test piece side link member and the lever member. And the second flat A row link mechanism, fixing means for inhibiting rotation of the lever member, and a bending actuator for rotating the swing arm about a support point of the fixed support. The torsion according to claim 1, 2 or 3,
Bending composite load tester.
ンク部材の中間部に各々荷重検出器が設けられているこ
とを特徴とする請求項4に記載の捩り・曲げ複合負荷試
験機。5. The combined torsion / bending load test machine according to claim 4, wherein a load detector is provided at an intermediate portion between the two connecting link members of the fixed unit.
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