JP2723392B2 - 屋根材踏割試験用屋根模型装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、屋根材や野地板等を実
際の屋根に近い状態にセットして受圧時の撓み量の測定
や割れの有無を判別するようになされた屋根材踏割試験
用屋根模型装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋根材踏割試験では、野地板を介
して屋根材が施工された屋根本体を実際に施工予定の屋
根勾配と同一の勾配の基台上に設置することで屋根模型
装置を製作し、この屋根模型装置の屋根材に種々の荷重
を与えて該屋根材や野地板の撓み量や屋根材の割れの有
無などを測定するといった試験方法が採られていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の方法によれば、屋根模型における屋根本体の勾配
が基台の勾配によって一義的に決定されているので、様
々の勾配の屋根に対する踏割試験を行なう場合は、勾配
の異なる多数の基台を用意しなければならず、試験設備
が非常に高価で大掛かりなものになるとともに、スペー
ス的にも不利である。

【０００４】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、１台の基台を用いるだけで、勾配
の異なる複数の屋根模型における屋根本体に対する踏割
試験に利用することができる屋根材踏割試験用屋根模型
装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る屋根材踏割試験用屋根模型装置は、野地
板を介して屋根材が施工された屋根模型を構成し、かつ
基台に傾動可能に枢支された屋根本体と、この屋根本体
を任意の勾配位置まで傾動させる屋根本体傾動装置とを
備えたものである。

【０００６】

【作用】上記構成によれば、屋根本体傾動装置を傾動さ
せることにより、屋根模型の屋根本体を任意の勾配に設
定することが可能であり、１台の基台で様々な勾配の屋
根模型の屋根本体に対する踏割試験を行なえる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。図１、図２および図３はそれぞれ本発明の一実
施例による屋根材踏割試験用屋根模型装置を示す側面
図、平面図および正面図である。

【０００８】図１〜図３において、１は基台、２は基台
１の後端部上に立設された脚体である。３は矩形に枠組
されて野地板Ｎや屋根材Ｍ（図６）が実際の施工予定の
屋根に近い状態にセットされた模型屋根としての屋根本
体であり、その後端側が支軸部４を介して上記脚体２に
傾動可能に枢支されている。上記基台１の左右両側にそ
れぞれ固定されたブラケット５には、屋根本体傾動用の
シリンダ装置６の基端が枢軸７を介して回動可能に枢支
されており、各ピストンロッド９の先端は屋根本体３の
下部に固定されたブラケット１０に枢軸１１を介して連
結されている。１２は上記基台１に固定された回転駆動
装置、１３は上記回転駆動装置１２の出力を左右の駆動
シャフト１４Ａ，１４Ｂに伝達するギヤボックスであ
る。上記各駆動シャフト１４Ａ，１４Ｂは、上記シリン
ダ装置６の伸張作動時に該シリンダ装置６の基端側を立
ち上がり方向へ駆動するギヤ部１５Ａ，１５Ｂに連結さ
れており、上記シリンダ装置６等とともに屋根本体傾動
装置１００を構成している。この屋根本体傾動装置１０
０には、上記屋根本体３の傾き角θを検出するエンコー
ダ（図示せず）などを備えている。

【０００９】上記屋根本体３には、左右両側に位置して
前後方向（Ｙ軸方向）へ延びるレール１６（１６Ａ，１
６Ｂ）に沿って移動可能な可動体１７が設けられてい
る。この可動体１７の左右両側には、図４に示すように
レール１６に対して上下方向から転接する上下ローラ１
８，１９がそれぞれ設けられている。２０は上記可動体
１７に搭載された第１のサーボモータ、２１はサーボモ
ータ２０の出力を減速する減速装置である。２３（２３
Ａ，２３Ｂ）は上記可動体１７の左右両側に設けられて
上記レール１６Ａ，１６Ｂにそれぞれ形成されたラック
２４Ａ，２４Ｂに噛合するピニオンギアである。上記減
速装置２１は回転シャフト２５を介して一方のピニオン
ギア２３Ａを駆動し、他方のピニオンギア２３Ｂを直接
駆動している。上記第１のサーボモータ２０，減速装置
２１、ピニオンギア２３（２３Ａ，２３Ｂ）およびラッ
ク２４（２４Ａ，２４Ｂ）等により、可動体１７に対し
て前後方向（Ｘ軸方向）へ任意のピッチで移動させる移
動機構２６を構成している。なお、２７は第１のサーボ
モータ２０と減速装置２１との間のカップリング、２８
は減速装置２１と回転シャフト２５との間のカップリン
グである。

【００１０】上記可動体１７には、上記屋根本体３側の
屋根材Ｍに対して一定の荷重を付与する加圧試験機２９
が移動機構３０を介して左右方向（Ｘ軸方向）へ任意の
ピッチで移動可能に保持されている。３１は上記加圧試
験機２９を保持する可動ホルダ、３２は上記可動体１７
に左右方向へ沿って配置されて両端側が軸支部材３３、
３４に回転自在に支承されたねじ棒であり、その一端に
は、従動プーリ３５が取り付けられている。３６は上記
可動体１７に取り付けられた第２のサーボモータであ
り、図５に示すようにその回転軸３６ａに取り付けられ
た原動プーリ３７と上記従動プーリ３５との間には、タ
イミングベルト３８が掛設されている。可動ホルダ３１
に突設された螺合腕部３９が上記ねじ棒３２に螺合され
ており、ねじ棒３２の回転によって上記可動ホルダ３１
を介して加圧試験機２９を上記左右方向へ移動させるよ
うになっている。上記ねじ棒３２、サーボモータ３６、
原動および従動プーリ３７，３５ならびにタイミングベ
ルト３８などにより、上記移動機構３０が構成されてい
る。

【００１１】上記可動体１７には、図６に示すように上
記ねじ棒３２の上下に位置して可動ホルダ３１の左右方
向の移動をガイドするガイド部材４０、４１が設けられ
ている。加圧試験機２９は、その支持部４２が図５に示
すように可動ホルダ３１の軸受４３Ａ，４３Ｂに支持さ
れた回転軸４４に取り付けられており、ハンドル４５の
操作力を減速ギヤ機構４６を介して上記回動軸４４を駆
動することによって加圧試験機２９の傾き角度を調整で
きるようになっている。

【００１２】上記加圧試験機２９は、図４〜図６に示す
ようにシャーシ部４７と、このシャーシ部４７に対して
昇降可能な軸部材４８に吊持された加圧部４９と、シャ
ーシ部４７に固定されたモータ５０により駆動されて上
記軸部材４８に形成されたラック５１に噛合するピニオ
ンギア５２とを備えており、この加圧部４９にはロード
セル５３を介して連結された保持部材５４の先端に加圧
ヘッド５５がピン５６を介して首振り可能に取り付けら
れている。５７，５８は上記加圧部４９に立設されてシ
ャーシ部４７のガイド筒部５９、６０にそれぞれ案内さ
れるロッドである。６１は上記シャーシ部４７に取り付
けられたポテンションメータであり、上記ロードセル５
３等とともに屋根材Ｍや野地板Ｎなどの撓み量の測定や
割れを検出するための測定手段６２を構成している。こ
の測定手段６２には、ディジタルゲージ（図示せず）な
ども使用される。

【００１３】つぎに、上記構成の動作について説明す
る。いま、屋根本体３が図１の鎖線で示す位置にあり、
これを所定の勾配をもつ位置に設定したい場合、シリン
ダ装置６を駆動させると同時に、回転駆動装置１２を駆
動させる。これにより、シリンダ装置６が立ち上りなが
らピストンロッド９が伸張するので、屋根本体３を実線
で示す所定の傾き角θの勾配をもつ位置に設定すること
ができる。すなわち、従来のように異なる勾配をもった
多数の基台を用意しなくても、屋根本体３を任意の勾配
に自動的に設定できるので、使い勝手が良くなるととも
に、汎用性が高まる。

【００１４】この状態で屋根材Ｍの踏割試験を行なう
が、まず、屋根本体３の主面上の前後および左右方向の
所望の位置に加圧試験機２９をセットする。すなわち、
第１のサーボモータ２０を駆動することで、その回転力
が減速装置２１で減速されてからピニオンギア２３Ａ，
２３Ｂに伝達される。このピニオンギア２３Ａ，２３Ｂ
は左右のレール１６Ａ，１６Ｂに形成されているラック
２４Ａ，２４Ｂに噛合しているので、上記ピニオンギア
２３Ａ，２３Ｂの回転によって可動体１７が上記レール
１６に沿って前後方向へ任意のピッチで移動する。上記
第１のサーボモータ２０を制御することにより、上記可
動体１７に一体化されている加圧試験機２９を前後方向
の所定位置に位置決めすることができる。

【００１５】また、第２のサーボモータ３６を駆動する
ことで、タイミングベルト３８を介してねじ棒３２が回
転するので、可動ホルダ３１が左右方向へ移動する。上
記第２のサーボモータ３６を制御することにより、上記
加圧試験機２９を左右方向の所定位置に位置決めするこ
とができる。さらに、ハンドル４５を回転操作すること
により、減速ギヤ機構４６を介して回転軸４４が駆動さ
れ、加圧試験機２９の傾き姿勢を調整することができ
る。

【００１６】この状態で、加圧試験機２９におけるモー
タ５０により、ピニオンギア５２およびラック５１を介
して軸部材４８を駆動して加圧部４９を降下させ、加圧
ヘッド５５を介して屋根材Ｍに一定の荷重を付加する。
このときの付加荷重はロードセル５３によって測定され
る。上記加圧ヘッド５５が屋根材を加圧することで、こ
の屋根材Ｍや野地板Ｎが撓み変形する。この撓み量等が
ポテンションメータ６１で検出される。

【００１７】上記第１および第２のサーボモータ２０，
３０を駆動制御することにより、加圧試験機２９の前後
および左右方向の移動ピッチを制御し、各位置毎に上記
と同様の測定を行なうことにより、作業者が歩いたと同
様の形態で踏割試験を自動的に行なえる。換言すれば、
作業者は荷物をもって歩き廻る重労働から解放されるこ
とになる。

【００１８】ところで、上記の実施例では、屋根本体傾
動装置１００を、シリンダ装置６などで構成したもので
示したが、これに限らず、他の手段を導入してもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、基台に傾
動可能に枢支された屋根本体を屋根本体傾動装置により
任意の勾配に設定させるようにしたので、勾配の異なる
多数の基台を用意するといった経済的な負担や広いスペ
ースの確保などを要することなく、１台の基台を用いる
だけで、様々な勾配の屋根模型に対応した試験に転用す
ることができ、踏割試験態様の汎用性を広げることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による屋根材踏割試験用屋根
模型装置を示す側面図である。

【図２】同屋根材踏割試験用屋根模型装置を示す平面図
である。

【図３】同屋根材踏割試験用屋根模型装置を示す正面図
である。

【図４】加圧試験機を備えた可動体を示す図である。

【図５】可動体の移動機構を示す平面図である。

【図６】加圧試験機の構成を示す図である。

【符号の説明】

３ 屋根本体（屋根模型） １００ 屋根本体用傾同装置 Ｍ 屋根材 Ｎ 野地板

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 野地板を介して屋根材が施工された屋根
   模型を構成し、かつ基台に傾動可能に枢支された屋根本
   体と、この屋根本体を任意の勾配位置まで傾動させる屋
   根本体傾動装置とを備えたことを特徴とする屋根材踏割
   試験用屋根模型装置。