JP2908987B2 - 陶磁器の衝撃強度測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陶磁器のチップ強度や
破損強度等の衝撃強度を測定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】陶磁器は、その使用中において作業ミス
や落下等によって衝撃を受けると、周縁部にチッピング
（欠け）が生じ易く、且つ破損し易いという問題があ
る。例えば使用中に他の食器に縁が当たって欠けたり、
或いは床に落下すること等により破損が生じ得る。その
ため、これら脆性材料から成る陶磁器製品においては、
予め製品の耐衝撃試験を行い、チップ強度や破損強度等
の衝撃強度を測定し、使用時に受けることが予想される
衝撃に耐え得るか否かが判断されている。

【０００３】

【発明が解決すべき課題】例えば、陶磁器製食器の耐衝
撃試験としては、米国材料試験協会（American Society
for Testing and Materials：ＡＳＴＭ）Ｃ３６８−８
８に規定されている方法が一般に行われている。この方
法は、Ｖブロックや位置決め用のアームを用いて食器を
水平或いは鉛直位置に固定すると共に、一端にハンマが
固定された剛体振り子を他端を回動中心にして所定の角
度から食器に向かって振り降ろすことにより、水平に固
定された食器の縁或いは鉛直に固定された食器の底部中
央に、衝撃が水平方向に与えられるようにハンマを衝突
させるものである。このとき、ハンマが振り降ろされる
角度によって食器に与えられる衝撃力が定められるた
め、ハンマを振り降ろす角度を低角度から順次高角度に
向かって変更しつつ試験を行うことにより、水平に固定
された食器の縁にチッピングが生じた角度からチップ強
度が、鉛直に固定された食器に破損が生じた角度から破
損強度（この試験においては、通常、衝撃強度と呼ばれ
ているが、以下破損強度という）が、それぞれ決定され
る。

【０００４】しかしながら、食器の形状は様々なものが
あって低強度を示す部位は品種毎の形状によって異な
り、また、衝撃の与えられる方向すなわち縁が当たる角
度や落下した際の落ちる向き等は一定しない。一方、上
記の耐衝撃試験方法は、試験方法を一義的に定めたもの
であり、食器の形状、特に縁周辺の形状に拘らず、チッ
プ強度は常に縁に対して水平方向から衝撃を与えて試験
されるため、必ずしも食器の最低強度が得られない。そ
のため、試験により得られたチップ強度よりも低い衝撃
が与えられた場合にも、食器の形状によっては容易にチ
ッピングが生じることとなる。すなわち、食器の使用者
等は破損やチッピングが生じ得る最低強度を必要として
いるにも拘らず、上記の試験方法ではこのような実用的
な強度が得られなかったのである。

【０００５】本発明は、以上の事情を背景として為され
たものであって、その目的は、陶磁器製品毎の実用的な
強度が測定され得る衝撃強度測定装置を提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、本発明の要旨とするところは、陶磁器を固定する陶
磁器固定手段と、その陶磁器固定手段に向かって一定の
方向より衝突体を運動させることにより、その陶磁器固
定手段に固定された陶磁器の一部に任意の衝撃力を与え
る衝撃力付与手段と、その陶磁器固定手段に固定された
陶磁器のその衝突体による衝突位置および角度を調節す
る相対位置調節手段とを備える陶磁器の衝撃強度測定装
置であって、(a) 前記陶磁器固定手段に固定された陶磁
器の近傍に設けられてその陶磁器の周囲で発生した振動
を検出する振動検出手段と、(b)その振動検出手段によ
って検出された振動から前記陶磁器のクラックの発生を
判断するクラック判断手段と、(c) 前記衝突体の前記陶
磁器に与える衝撃力を設定すると共に、その衝撃力を予
め定められた所定の間隔で衝突毎に順次高くする衝撃力
設定手段と、(d) 前記クラック判断手段によりクラック
が発生したと判断されたときの衝撃力を陶磁器の衝撃強
度として決定する衝撃強度決定手段とを、含むことにあ
る。

【０００７】

【０００８】

【作用および発明の効果】このようにすれば、陶磁器の
衝撃強度測定装置には、陶磁器の近傍に設けられてその
陶磁器の周囲で発生した振動を検出する振動検出手段
と、その振動検出手段によって検出された振動からその
陶磁器のクラックの発生を判断するクラック判断手段
と、陶磁器に与える衝撃力を衝突毎に高くする衝撃力設
定手段と、クラック発生と判断されたときの衝撃力を衝
撃強度として決定する衝撃強度決定手段とが備えられ
る。そのため、肉眼で検出が困難な陶磁器の微小なクラ
ックの発生が確実に検出されることから、陶磁器の強度
を一層正確に測定できると共に、陶磁器の所定の衝突位
置および角度における衝撃強度を自動的に測定すること
が可能である。

【０００９】

【００１０】また、好適には、上記陶磁器の衝撃強度測
定装置は、(a) 前記衝突体が一端を陶磁器の上方におい
てその一端を中心に回動可能に取り付けられたワイヤ或
いは細長い棒状のアームの他端に取り付けられ、そのア
ームが鉛直方向から上記一端回りに所定角度回動させら
れた状態から上記衝突体が落下させられることにより、
その球状体が陶磁器に衝突させられるものであり、前記
相対位置調節手段は、(b) 前記陶磁器固定手段を所定の
回動軸回りに回動させることにより、陶磁器の傾き角度
を調節する角度調節手段と、(c) 上記衝突体が上記陶磁
器の目的とする部位に衝突させられるように、その衝突
体と陶磁器との鉛直方向の相対位置を調節する鉛直方向
位置調節手段と、(d) 上記アームが鉛直方向となった状
態で上記衝突体が上記陶磁器に衝突させられるように、
その衝突体と陶磁器との水平方向の相対位置を調節する
水平方向位置調節手段とを、含むものである。

【００１１】このようにすれば、衝突体が陶磁器に衝突
させられる際の衝撃力は、上記アームの鉛直方向から回
動角度を変更することで容易に変更される。一方、陶磁
器の傾き角度が角度調節手段によって任意の角度に調節
されると共に、鉛直方向位置調節手段によって陶磁器と
衝突体との鉛直方向の相対位置が調節されることによ
り、陶磁器の任意の位置に任意の入射角度で衝突体によ
って衝撃力を与えることが可能である。このとき、陶磁
器の傾き角度が陶磁器固定手段を所定の回動軸回りに回
動させられることにより変更されるため、その回動角度
に応じて衝突体と陶磁器との相対距離が変化し、或いは
衝突位置を変更するために鉛直方向の相対位置が変更さ
せられた場合にもその衝突位置と衝突体との相対距離が
変化するが、水平方向位置調節手段によって衝突体と陶
磁器との水平方向の相対位置が変更されることにより、
衝突はアームが鉛直方向となる位置で生じさせられる。
このため、衝突時の衝突体の速度の方向が常に水平方向
となって陶磁器へ加えられる衝撃力の方向が陶磁器の傾
き角度のみで決定されると共に、アームの回動角度が同
一の場合には衝突体の落差が一定となって、陶磁器に与
えられる衝撃力はそのアームの回動角度のみで決定され
ることとなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１および図２は本発明の一実施例である衝撃
強度測定装置１０の正面および側面を示す図である。衝
撃強度測定装置１０は、陶磁器固定装置１２と、衝撃力
付与手段に相当する衝撃力付与装置１４と、制御装置１
６とを備えて構成されている。

【００１３】陶磁器固定装置１２は、それぞれ２本の脚
部１８，１８を備えると共に上部中央に軸受穴２０が形
成されて台２２上に固定されている一対の軸受２４，２
４と、一辺側において非連続部が設けられて全体が略矩
形状を成し、その一辺側の非連続部の両端部にその一辺
と平行な他辺２６方向に突き出す一対の突部２８，２８
が設けられ、その他辺２６の中間部にナット３０が設け
られると共に、上記一辺および他辺２６とは異なる一対
の平行な辺３２，３２の中間部に一対の回動軸３４，３
４が設けられた陶磁器固定枠３６を備えている。上記ナ
ット３０には、突部２８，２８側の一端に受け台３８が
固定されると共に他端にハンドル４０が設けられたボル
ト４２が螺合されており、ハンドル４０を回転させるこ
とにより、受け台３８が突部２８，２８側に接近させら
れて陶磁器４４が狭持固定され、或いは離隔させられて
陶磁器４４が取り外される。すなわち、本実施例におい
ては、陶磁器固定枠３６、受け台３８、ハンドル４０、
およびボルト４２が陶磁器固定手段に相当する。

【００１４】また、陶磁器固定枠３６の回動軸３４，３
４が設けられた一対の辺３２，３２のうちの一方には、
他辺２６側に角度変更用アーム４６が一体的に設けられ
ている。この角度変更用アーム４６の先端部には、軸受
２４の一対の脚部１８，１８間に設けられた角度変更用
ガイド４８に、その脚部１８，１８間の略全面に軸受穴
２０を曲率中心として円弧状に形成されたガイド穴５０
を貫通するボルト５２が立設されており、そのボルト５
２にはハンドル５４が螺合されている。上記陶磁器固定
枠３６は上記回動軸３４，３４において一対の軸受２
４，２４に回転可能に取り付けられており、上記ハンド
ル５４を緩めてガイド穴５０に沿って回動させ、所定の
角度でそのハンドル５４を締めることにより、陶磁器固
定装置１２に固定された陶磁器４４が、例えば図の水平
位置から垂直位置までの９０度の角度範囲において任意
の傾き角度で固定される。すなわち、本実施例において
は、軸受２４、陶磁器固定枠３６、角度変更用アーム４
６、角度変更用ガイド４８、ボルト５２、およびハンド
ル５４が角度調節手段に相当する。

【００１５】前記衝撃力付与装置１４は、前記台２２上
に固定された移動台５６と、ハンドル５８の回転に従っ
て移動台５６上を図１における左右方向に移動させられ
る移動部材６０と、その移動部材６０上に立設された支
柱６２と、その支柱６２に上下方向に移動可能に取り付
けられた支持アーム６４とを備えている。上記支柱６２
の上端部には滑車６６が図２における紙面に垂直な軸回
りに回転可能に取り付けられ、一方、移動部材６０の近
傍の下端部にはウォームギア等が用いられた巻付装置６
８が取り付けられており、この巻付装置６８が回転させ
られることによりワイヤ７０が巻き取られ或いは伸び出
させられて、ワイヤ７０により上記滑車６６を介して支
持される上記支持アーム６４が上下移動させられる。

【００１６】また、上記支持アーム６４の先端部下面７
１にはワイヤ７２が取り付けられており、このワイヤ７
２によって鋼球７４が吊り下げられている。また、支持
アーム６４の中間部には減速機付きモータ７６が取り付
けられており、そのモータ７６の回転軸には先端部に支
持アーム６４と平行な方向に突き出すと共に電磁石７８
が取り付けられた吸着部８０を備えた回動アーム８２が
固定されている。上記ワイヤ７２が取り付けられた支持
アーム６４の先端部下面７１すなわち鋼球７４の回動中
心は、この回動アーム８２の回動中心軸上に位置させら
れている。回動アーム８２が回動させられて吸着部８０
が鋼球７４に接近或いは密着させられた状態で上記電磁
石７８に通電されると、鋼球７４はその吸着部８０に吸
着させられ、通電状態のままで回動アームが図１におけ
る左回りに回動させられることにより、鋼球７４が鉛直
方向から上記回動中心回りに所定角度回動させられた位
置に位置させられる。なお、図において８４は、上記所
定の角度すなわち鋼球７４の回動角度を示すための角度
表示板である。本実施例においては、上記鋼球７４が衝
突体に相当する。

【００１７】なお、前記ハンドル５８が回転させられて
移動部材６０が移動させられると、支柱６２の移動に伴
って、ワイヤ７２に吊り下げられた鋼球７４は図１にお
ける左右方向に移動させられ、陶磁器４４と鋼球７４と
の水平方向の相対位置が変更される。一方、巻付装置６
８が回転させられて支持アーム６４が上下させられると
ワイヤ７２に吊り下げられた鋼球７４は図１，図２にお
ける上下方向に移動させられ、陶磁器４４と鋼球７４と
の鉛直方向の相対位置が変更される。すなわち、本実施
例においては、移動台５６、ハンドル５８、移動部材６
０が水平方向位置調節手段に、支持アーム６４、滑車６
６、巻付装置６８、およびワイヤ７０が鉛直方向位置調
節手段にそれぞれ相当する。また、前記角度調節手段、
上記水平方向位置調節手段、および鉛直方向位置調節手
段から相対位置調節手段が構成されている。

【００１８】前記制御装置１６は、ＣＰＵ８６、ＲＡＭ
８８、ＲＯＭ９０を備えて構成されている。前記モータ
７６および電磁石７８は制御装置１６に接続されてお
り、所定の衝撃力を示す制御装置１６からの出力信号に
従って、モータ７６が回転させられ、電磁石７８が磁化
させられ或いは磁化が停止されることにより、鋼球７４
が所定の回動角度位置に保持され、その位置から陶磁器
４４に向かって運動させられる。また、陶磁器４４の衝
撃力付与装置１４側の端部付近には制御装置１６に接続
されたマイクロホン９２が備えられており、陶磁器４４
に鋼球７４が衝突させられた際に発生する振動信号が検
出されて制御装置１６に送られる。また、制御装置１６
は表示装置９４にも接続されており、マイクロホン９２
から送られた振動信号により陶磁器４４にクラックが発
生したと判断されると、そのときの衝撃力が表示装置９
４に表示される。本実施例においては、上記マイクロホ
ン９２が振動検出手段に相当する。

【００１９】以下、上記の衝撃強度測定装置１０による
陶磁器４４の衝撃強度の測定を、制御装置１６の作動を
示す図３のフローチャートに従って説明する。先ず、陶
磁器固定装置１２に陶磁器４４を固定し、ハンドル５４
を操作することにより陶磁器４４の傾き角度を所定の値
に設定する。そして、ハンドル５４および巻付装置６８
を操作することにより、鋼球７４がワイヤ７２の鉛直方
向位置において陶磁器４４の衝突点に当接するように、
鋼球７４と陶磁器４４の水平方向および鉛直方向の相対
位置を調節する。このようにして、陶磁器４４の固定お
よび鋼球７４の位置調節が完了した後、図示しない電源
ＳＷをオンすることにより、衝撃強度測定装置が起動さ
せられる。

【００２０】ステップＳ１においては、陶磁器４４に与
えられる衝撃力Ｅの初期値Ｅ₀ と変更間隔αが、手動操
作で設定入力される。但し、これらの設定値は、予め制
御装置１６に設定された一定の値を常に用いることで入
力が省略されても良い。そして、ステップＳ２において
図示しない測定開始ＳＷがオンされたと判断されると、
ステップＳ３に進んで初期値Ｅ₀ が最初の衝撃力Ｅとし
て設定され、ステップＳ４においてモータ７６が回転さ
せられて回動アーム８２が図１における右回りに回動さ
せられる。回動アーム８２が最下部すなわち鉛直方向位
置に位置させられると、モータ７６の回転が停止させら
れ、ステップＳ５において電磁石７８が通電させられる
ことにより磁化させられると、最下部に位置していた鋼
球７４が回動アーム８２の吸着部８０に吸着させられ
る。

【００２１】ステップＳ６においては、鋼球７４が吸着
させられた状態で回動アーム８２が図１の左回りに回動
させられることによって、鋼球７４が図１に示される一
点鎖線の軌道に沿って、鉛直位置から先端部下面７１回
りすなわち回動中心回りに所定角度回動させられた位置
まで引き上げられる。この回動角度は、前記衝撃力Ｅに
応じた値であり、鋼球７４の重量をＷ、ワイヤ７２の長
さをＬ、回動角度をθとしたとき、例えば下記 (1)式に
従って定められる。

【００２２】

【数１】 Ｅ＝Ｗ・Ｌ（１− cosθ） ・・・ (1)

【００２３】鋼球７４が所定の位置まで引き上げられる
と、ステップＳ７において、電磁石７８の磁化が停止さ
れて鋼球７４が離され、引き上げられた際の軌道に沿っ
て陶磁器４４に向かって運動させられ、ワイヤ７２が鉛
直方向となった位置で衝突させられる。この衝突時に発
生する振動はマイクロホン９２によって検出され、検出
された振動信号は制御装置１６に送られる。ステップＳ
８においては、この振動信号によって陶磁器４４にクラ
ックが発生したか否かが判断される。ステップＳ８にお
いてクラックが発生したと判断されると、ステップＳ９
に進み、表示装置９４にクラック発生時の衝撃力Ｅ、す
なわち、陶磁器４４の衝撃強度が表示され、測定が終了
する。

【００２４】一方、クラックが発生していないと判断さ
れると、ステップＳ１０に進んで衝撃力Ｅが予め設定さ
れた間隔αだけ大きい値に更新され、ステップＳ４に戻
る。ステップＳ４以降においては、その更新された衝撃
力Ｅに応じた回動角度まで鋼球７４が引き上げられる他
は上記と同様にして、ステップＳ８の判断が肯定される
まで測定が継続される。なお、以上の説明から明らかな
ように、本実施例においては、上記ステップＳ８がクラ
ック判断手段に対応し、ステップＳ９が衝撃強度決定手
段に対応し、制御装置１６、モータ７６、電磁石７８、
および回動アーム８２が衝撃力設定手段に相当する。

【００２５】ここで、本実施例においては、陶磁器固定
装置１２によって固定された陶磁器４４は、その陶磁器
固定装置１２に向かって一定の方向から運動させられる
鋼球７４によって、その一部に任意の衝撃力を与えられ
る。このとき、相対位置調節手段によって陶磁器４４の
鋼球７４による衝突位置および角度が調節されるため、
陶磁器４４の各部において様々な方向から衝撃が加えら
れた場合の衝撃強度を測定することが可能である。した
がって、このようにして陶磁器製品毎に各部の衝撃強度
を測定することにより、陶磁器製品毎の最低強度すなわ
ち実用的な強度が得られることとなる。

【００２６】すなわち、従来は、このような陶磁器４４
の衝撃強度の測定は、ＡＳＴＭ Ｃ３６８−８８に規定
される方法が一般に行われていたが、この方法は、図４
(a)，(b) に示されるように、陶磁器４４を水平或いは
鉛直位置に固定すると共に、一端にハンマ９６が固定さ
れた剛体振り子９８を他端１００を回動中心にして所定
の角度から陶磁器４４に向かって振り降ろすことによ
り、水平に固定された陶磁器４４の縁或いは鉛直に固定
された陶磁器４４の底部中央に、衝撃が水平方向に与え
られるようにハンマ９６を衝突させ、チップ強度および
破損強度を測定するものである。そのため、この測定に
用いられる衝撃強度測定装置では、陶磁器４４の形状に
拘らず、陶磁器４４とハンマ９６との衝突時の相対位置
は図に示される２つのみである。

【００２７】ところが、陶磁器４４の形状は様々なもの
があって低強度を示す部位は品種毎の形状によって異な
り、また、衝撃の与えられる方向すなわち縁が当たる角
度や落下した際の落ちる向き等は一定しない。特に陶磁
器４４の縁の欠け易さを示すチップ強度は、衝撃の与え
方によって大きな差を示す。そのため、上記の測定によ
り得られたチップ強度よりも低い衝撃が与えられた場合
にも、陶磁器４４の形状によっては容易に破損やチッピ
ングが生じることとなるが、その破損やチッピングが生
じ得る最低強度すなわち実用的な強度は、上記の試験方
法では得られなかったのである。

【００２８】これに対して、本実施例によれば、ハンド
ル５４をガイド穴５０に沿って回動させることにより、
陶磁器固定枠３６は回動軸３４回りに回動させられ、陶
磁器４４は図５(a) 〜(e) に示されるように、例えば
(a) に示される水平位置から(c) に示される鉛直位置ま
での９０度の角度範囲で自由に傾き角度を設定される。
そのため、チップ強度については、図５(a) 〜(c) に示
されるように例えば皿状の陶磁器４４が表を向けられた
状態で０〜９０度の角度範囲で鋼球７４が衝突させられ
た場合のチップ強度を測定し、更に、図５(d) のように
陶磁器４４を伏せられ且つその縁が受け台３８からはみ
出した状態で、図５(a) 〜(c) に示される角度範囲で鋼
球７４が衝突させられた場合のチップ強度を測定するこ
とにより、陶磁器４４の縁に図５(a) に示される水平状
態を中心として、−９０〜＋９０度の角度範囲の方向か
ら衝撃が与えられた場合のチップ強度が測定可能であ
る。したがって、陶磁器４４の製品毎の縁の形状に対応
したチップ強度の最低値を得ることができる。

【００２９】図６は、上述のように角度を変更して測定
したチップ強度を各種の縁形状の場合について示す図で
ある。図６において横軸の角度は、陶磁器４４への衝撃
力の入射角度を示すものであり、水平面に載置された陶
磁器４４に対して水平方向から衝撃が与えられた場合が
０度で、水平方向よりも上方すなわち＋ａの方向から衝
撃が与えられた場合がプラスの角度で、下方すなわち−
ａの方向から衝撃が与えられた場合がマイナスの角度で
それぞれ示されている。すなわち、０度が図５(a) に示
される水平位置で測定された場合に対応し、プラスの角
度が図５(b) に示される方向に傾けられて測定された場
合、マイナスの角度が図５(d) に示される方向に傾けら
れて測定された場合の水平からの角度をそれぞれ示す。
図６から明らかなように、比較的チップ強度が低いＡの
尖った縁形状の場合には水平位置で略最低値を示すが、
チップ強度を向上させるために工夫されたＢおよびＣの
丸い縁形状の場合には水平位置では最低値を示さず、特
に、Ｂの形状の場合にはチップ強度の最低値は水平位置
の場合の１／３程度に過ぎない。

【００３０】すなわち、下記表１に示されるように、陶
磁器４４の形状によっては、ＡＳＴＭ式の装置で測定し
た場合と本実施例の衝撃強度測定装置１０で測定した場
合のチップ強度は、ＡＳＴＭ式の装置で測定した場合の
方が５０％以上高い値が得られる。本実施例の場合のチ
ップ強度は、上記の角度範囲で測定した際に得られた最
低値が表示されており、上述のようにチップ強度が高く
された形状においては、一般に傾けられて測定された場
合に最低強度を示す。したがって、本実施例によれば、
ＡＳＴＭ式の測定では得ることができなかった陶磁器４
４の実用強度が得られるのである。なお、陶磁器４４の
底部の破損強度については、図５(e) に示されるように
円筒状のスペーサ１０２を受け台３８と陶磁器４４との
間に配置し、陶磁器４４をスペーサ１０２を介して突部
２８と受け台３８との間で固定することにより、従来と
同様に鉛直方向に固定して測定することが可能であり、
この破損強度については、測定方法が同様であることか
ら従来の場合と本実施例の場合とで特に差は生じない。
また、図５(d) において破線で示される位置等に鋼球７
４を衝突させることにより、様々な部位の破損強度の測
定が可能である。

【００３１】

【表１】

【００３２】また、本実施例によれば、陶磁器４４に鋼
球７４が衝突した際の振動がマイクロホン９２によって
検出され、その振動信号に基づきクラックの発生の有無
が判断される。そのため、肉眼で検出が困難な陶磁器４
４の微小なクラックの発生が確実に検出されるため、陶
磁器４４の強度が一層正確に測定される。

【００３３】また、鋼球７４は一端を支持アーム６４の
先端部下面７１に取り付けられたワイヤ７２の他端に取
り付けられているため、陶磁器４４に衝突させられる際
に陶磁器４４に与えられる衝撃力は、制御装置１６によ
り設定された衝撃力Ｅとなるようにモータ７６が回転制
御されることにより、回動アーム８２が所定の回動角度
まで回動させられることにより設定され、鋼球７４が陶
磁器４４に一回衝突させられる毎に、ステップＳ１０に
おいてステップＳ１で設定された間隔αが衝撃力Ｅに加
算されることにより、衝撃力Ｅが順次高くされる。そし
て、前記ステップＳ８（クラック判断手段）によってク
ラックが発生したと判断されたときの衝撃力Ｅの値が、
陶磁器４４の衝撃強度として決定されるため、陶磁器４
４の所定の衝突位置および角度における衝撃強度が自動
的に測定される。

【００３４】また、前述のように、陶磁器固定枠３６を
回動軸３８回りに回動させることにより、陶磁器４４の
傾き角度が任意の角度に調節されると共に、巻付装置６
８を操作することによって陶磁器４４と鋼球７４との鉛
直方向の相対位置が調節されることにより、陶磁器４４
の任意の位置に任意の入射角度で鋼球７４によって衝撃
力を与えることが可能である。

【００３５】このとき、上記鉛直方向の相対位置の調節
は支持アーム６４を上下させることで行われるためワイ
ヤ７２の長さは一定に保たれる。一方、陶磁器４４の傾
き角度が陶磁器固定枠３６を回動させられることにより
変更されるため、その回動角度に応じて鋼球７４と陶磁
器４４との相対距離が変化し、或いは衝突位置を変更す
るために鉛直方向の相対位置が変更させられた場合にも
その衝突位置と鋼球７４との相対距離が変化するが、ハ
ンドル５８を操作して移動部材６０を移動台５６上で移
動させて鋼球７４と陶磁器４４との水平方向の相対位置
が変更されることにより、衝突はワイヤ７２が鉛直方向
となる位置で生じさせられる。このため、ワイヤ７２の
回動角度が同一の場合には鋼球７４の落差が一定となる
と共に、衝突時の鋼球７４の速度の方向が常に水平方向
となって陶磁器４４へ加えられる衝撃力の方向が陶磁器
４４の傾き角度のみで決定されて、陶磁器４４に与えら
れる衝撃力はそのワイヤ７２の回動角度のみで決定され
ることとなる。

【００３６】また、本実施例によれば、陶磁器４４の角
度すなわち衝撃力が与えられる角度は、ハンドル５４を
操作するだけで容易に変更できる。

【００３７】また、本実施例によれば、陶磁器４４に衝
撃力を与えるための衝突体として鋼球７４が用いられて
いるため、チップ強度を測定する際にも衝突体は常に陶
磁器４４に点接触させられる。そのため、従来に比較し
て一層正確なチップ強度が得られる。これに対して、従
来のＡＳＴＭ式の測定装置では、衝突体としてハンマ９
６が用いられていたため、チップ強度測定のためにハン
マ９６が陶磁器４４の縁に衝突させられる際に線接触す
ることとなって正確なチップ強度が得られなかった。

【００３８】以上、本発明の一実施例を図面を参照して
詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施され
る。

【００３９】例えば、前述の実施例においては、陶磁器
４４にクラックが発生したか否かは、マイクロホン９２
によって衝突時の振動を検出し、その振動信号に基づい
て制御装置１６によって判断されていたが、目視によっ
て確認しても良い。但し、目視によっては確認できない
微小なクラックも発生し得るため、実施例のようにマイ
クロホン９２等によって検出することが好ましい。

【００４０】また、例えば制御装置１６に陶磁器４４の
形状を品番毎に予め記憶させておき、測定をするに際し
てその品番を入力すると共に、ハンドル５４の角度操作
量や巻付装置６８の回転量（すなわち支持アーム６４の
上下移動量）を制御装置１６によって検出させても良
い。このようにすれば、表示装置９４には衝撃強度と同
時に陶磁器４４の衝撃が加えられた部位および衝撃の入
射角度が表示させられ得ると共に、同種の陶磁器４４に
ついて測定を繰り返すことにより、その陶磁器４４の各
部において様々な方向から衝撃が加えられた際の衝撃強
度分布（所謂 Survival envelope）を表示させることも
可能である。

【００４１】また、陶磁器固定枠３６の回動角度は０〜
９０度とされていたが、更に大きな角度範囲で回動可能
とされていても良い。そのようにすれば、図６に示され
るマイナス角度での測定が一層容易となる。

【００４２】また、実施例においては、電磁石７８が設
けられた鋼球吸着部８０を有する回動アーム８２が備え
られて、制御装置１６によってモータ７６が回動させら
れることにより所定の衝撃力が得られる角度まで鋼球７
４が引き上げられていたが、この鋼球７４の引き上げ操
作は手動で行われても良い。但し、このようにする場合
には、制御装置１６に回動角度を別途入力することによ
り、クラックが発生した場合に衝撃強度を表示させるよ
うにするか、或いは、制御装置１６を用いない場合に
は、クラックの発生を目視で確認すると共に、前記 (1)
式に従って回動角度から衝撃強度を算出する必要があ
る。

【００４３】また、鋼球７４はワイヤ７２によって吊り
下げられていたが、ナイロン等の繊維によって吊り下げ
られていても良く、また、細長い棒状体によって吊り下
げられていても良い。

【００４４】また、衝撃力付与手段としては振り子を応
用した衝撃力付与装置１４が用いられていたが、例えば
陶磁器４４に向かって所定の射出角度で鋼球７４等の衝
突体を射出する衝撃力付与手段等が用いられても良い。

【００４５】その他、一々例示はしないが、本発明はそ
の主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の衝撃強度測定装置の構成を
示す図である。

【図２】図１の衝撃強度測定装置の右側面から見た状態
を示す図である。

【図３】制御装置の作動を示すフローチャートである。

【図４】従来の衝撃強度測定装置の基本構成を示す図で
ある。

【図５】図１の衝撃強度測定装置により陶磁器に衝撃を
加える場合の態様を示す図であり、(a) 〜(d) はチップ
強度測定の場合を、(e) は破損強度測定の場合を示す。

【図６】図１の衝撃強度測定装置で測定された陶磁器の
傾き角度とチップ強度との関係を示す図である。

【符号の説明】

１０：衝撃強度測定装置 １２：陶磁器固定装置（陶磁器固定手段） １４：衝撃力付与装置（衝撃力付与手段） ｛２４：軸受，３６：陶磁器固定枠，４６：角度変更用
アーム，４８：角度変更用ガイド，５２：ボルト，５
４：ハンドル５４（角度調節手段）、６４：支持アー
ム，６６：滑車，６８：巻付装置，７０：ワイヤ（鉛直
方向位置調節手段）、５６：移動台，５８：ハンドル，
６０：移動部材（水平方向位置調節手段）｝（相対位置
調節手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蟹江 隆 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (56)参考文献 特開 平２−205748（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−146843（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−55149（ＪＰ，Ｕ) ＡＳＴＭ Ｃ368−88 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01N 3/00 - 3/62

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陶磁器を固定する陶磁器固定手段と、該
   陶磁器固定手段に向かって一定の方向より衝突体を運動
   させることにより、該陶磁器固定手段に固定された陶磁
   器の一部に任意の衝撃力を与える衝撃力付与手段と、該
   陶磁器固定手段に固定された陶磁器の該衝突体による衝
   突位置および角度を調節する相対位置調節手段とを備え
   る陶磁器の衝撃強度測定装置であって、 前記陶磁器固定手段に固定された陶磁器の近傍に設けら
   れて該陶磁器の周囲で発生した振動を検出する振動検出
   手段と、 該振動検出手段によって検出された振動から前記陶磁器
   のクラックの発生を判断するクラック判断手段と、 前記衝突体の前記陶磁器に与える衝撃力を設定すると共
   に、該衝撃力を予め定められた所定の間隔で衝突毎に順
   次高くする衝撃力設定手段と、 前記クラック判断手段によりクラックが発生したと判断
   されたときの衝撃力を陶磁器の衝撃強度として決定する
   衝撃強度決定手段と を、含むことを特徴とする陶磁器の
   衝撃強度測定装置。