JP3022560B1 - 定荷重熱老化試験機 - Google Patents

定荷重熱老化試験機

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Abstract

【要約】 【課題】 ゴム、プラスチック等の熱老化現象を試験す
るために、試料に一定荷重を与えた試験の提供を目的と
する。 【解決手段】 試料下端に重錘を取りつけて、試料が回
転しながら定荷重応力が加えられるようにし、一定温度
と一定の空気置換率雰囲気の恒温条件を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム・プラスチッ
ク等の試料が空気中の酸素及び空気中の熱による老化現
象を試験するもので、試料に一定荷重が加えられるよう
にした定荷重熱老化試験機に関する。
【０００２】
【従来の技術】ゴム・プラスチック材料に関する試験方
法については、例えば、ＪＩＳ Ｋ６２５１（加硫ゴム
の引張試験方法）、ＪＩＳ Ｋ ６２５７（加硫ゴムの
老化試験方法）及びＪＩＳ Ｋ ７２１２（熱可塑性プ
ラスチック熱老化試験方法）などに規定されている。
【０００３】上記、規格の中でゴム・プラスチック材料
の寿命を測定する方法として、熱老化試験は最も重要な
試験であり、とりわけ空気加熱による方法は一般にギア
老化試験機と呼ばれオーブンによって行われている。
【０００４】この試験は、加硫ゴムを規定温度で規定時
間加熱した後、引張強さ、切断時伸び、引張応力などの
諸性質を測定し、加熱処理前に対するそれらの値の変化
を求め、加硫ゴムの老化性を調べるために行われてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の熱老化試験によ
るゴム・プラスチック材料の評価方法は、一定時間後に
引っ張り試験によって破断テストを行い、テスト前とテ
スト後との破断時の応力の違いから、その比率を求め残
留応力率を求める。或いは一定伸長を与えておいて、応
力の緩和をみたりする。
【０００６】前者の場合は、一定時間経過後の一点の結
果のみで破断の評価が終了してしまう。後者の場合は応
力の緩和を継続的に見ようとするとロードセル等が必要
となり、多数を同時に測定することは経済的に困難があ
った。
【０００７】本発明は、試料の下端に重錘を自然懸垂の
状態で取り付けて試料が回転しながら定荷重応力が加え
らるようにし、一定温度と一定空気置換率雰囲気の恒温
条件で試験することができ、これらの問題点を解決する
ために発明されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、定荷重熱老化
試験機であって、上記問題点を解決するために、試料
（２）に一定荷重を与えた試験を可能とするために、回
転軸（３）を中心にして上下に上部支持枠（４）、下部
支持枠（５）を取り付け両支持枠を複数の支柱（６）で
固定する。
【０００９】上部支持枠（４）の外輪側面に上部試料押
え金具（８）を複数個取り付けて、試料上端を固定し、
試料の下端は下部試料押え金具（９）で固定し、且つ下
部押え金具（９）の下端に固定された角柱ガイド棒（１
０）は下部支持枠（５）のねじれ止め角孔（１１）を貫
通し、その下端に重錘（１２）を取り付けて、試料が回
転しながら定荷重応力が加えられるようにし、一定温度
と一定の空気置換率雰囲気の恒温条件で試験することが
できる定荷重老化試験機をその手段とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明の定荷重応力が加えられるよ
うにした試料取り付け枠の構成図である。
【００１１】図１において、試料（２）に一定荷重を与
えた試験を可能とするために、回転軸（３）を中心にし
て上下に上部支持枠（４）、下部支持枠（５）を取り付
け、両支持枠間を複数の支柱（６）で固定する。
【００１２】上部支持枠（４）の外輪側面に上部試料押
え金具（８）を複数個取り付けて、試料上端を固定し、
試料の下端は下部試料押え金具（９）で固定し、且つ下
部押え金具（９）の下端に固定された角柱ガイド棒（１
０）は下部支持枠（５）のねじれ止め角孔を貫通し、そ
の下端に重錘（１２）を取り付けている。
【００１３】上記の構成により、試料は回転しながら定
荷重応力が加えられるようにして、一定温度と一定の空
気置換率雰囲気の恒温条件で試験することができる定荷
重老化試験機である。
【００１４】本発明による定荷重方式で、試料にダンベ
ル状を用いると、その測定部の断面積に対応した重錘を
使用することにより、一定応力を簡単に加えることがで
きる。実施例に用いたダンベル３号では、測定部は巾５
mm、厚さ２mmで断面積は１０mm2となり、従って、５０
０ｇの重錘で５kgf/cm2を簡単に加えることができる。
【００１５】また、試料の測定部に一定距離のベンチマ
ーク（ダンベル３号では２０mm）をつけることにより、
熱老化に伴う伸びの変化を随時測定することができる。
そして破断に至るまでの伸びの変化の経過を簡単に求め
られる。
【００１６】定応力ギヤオーブンテストを実施例１（図
４）、実施例２（図５）に示す。ゴムの種類はＡＳＴＭ
標準ゴム即ち、ＮＯ１．ＣＲ（クロロプレンゴム）、Ｎ
Ｏ３．ＮＲ（天然ゴム）、ＮＯ５．ＳＢＲ（スチレンブ
チレン）、ＮＯ７．ＢＲ（ブチルゴム）の４種類を用
い、試料形状はダンベル３号を用いた。また、図４に示
す結果を表１に示した。
【００１７】
【表１】
【００１８】上記の経時変化は、ゴムの種類によって大
きな差を示し、その特性の研究、品質管理に大いに役立
つ結果がでた。
【００１９】
【発明の効果】以上、述べたように本発明はゴム、プラ
スチック等の熱老化現象を試験するもので、試料に一定
荷重を与えた試験を可能とするため、回転軸を中心にし
て上下に上部支持枠、下部支持枠を取り付け両支持枠間
を複数の支柱で固定し、上部支持枠の外輪側面に上部試
料押え金具を複数個取り付けて試料上端を固定し、試料
の下端は下部試料押さえ金具で固定し、且つ下部試料押
え金具下端に固定された角柱ガイド棒は、下部支持枠の
ねじれ止め角孔を貫通し、その下端に重錘を取り付け
て、試料を回転しながら定荷重応力が加えられるように
し、一定温度と一定の空気置換率雰囲気の恒温条件で試
験することが出来、試料は試験槽内を回転移動して平均
化された環境下におかれるので、試料間の環境差による
バラツキは全くなく再現性のある精度の高い熱老化試験
を提供できる。
【００２０】また、本発明による定荷重方式の試料回転
枠にダンベル状を用い、その測定部の断面積に対応した
重錘を使用することにより、一定応力を簡単に加えるこ
とができる。
【００２１】更に、試料測定部に一定距離のベンチマー
クをつけることにより、熱老化に伴う伸びの変化を随時
測定することができ、また破断に至るまでの伸びの変化
の経過を簡単に把握することができる。以上、試験時間
内に、各ゴムの経時変化の特性を観察でき、省力化、時
間短縮の効用はもとより、その特性の研究、品質管理に
おいて大いに効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の重錘使用状態を示す試料取り付け枠の
斜視図。
【図２】従来の試料取り付け枠の斜視図。
【図３】本発明の定荷重熱老化試験機。
【図４】本発明による定応力ギヤオーブンテスト（実施
例１）。
【図５】本発明による定応力ギアオーブンテスト（実施
例２）。
【符号の説明】
１ 定荷重熱老化試験機 ２ 試料 ３ 回転軸 ４ 上部支持枠 ５ 下部支持枠 ６ 支柱 ７ 外輪 ８ 上部支持押え金具 ９ 下部支持押え金具 １０ 角柱ガイド棒 １１ ねじれ止め角孔 １２ 重錘 １３ 試料押え金具 １４ 試料回転枠 １５ ヒーター １６ かくはん扇 １７ 流量計 １８ 空気置換率調整弁 １９ 空気置換率調整レバー ２０ 吸気 ２１ 排気 ２２ フィルター

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ゴム、プラスチック等の熱老化現象を試験
    するもので、試料（２）に一定荷重を与えた試験を可能
    とするため、回転軸（３）を中心にして上下に上部支持
    枠（４）、下部支持枠（５）を取り付け両支持枠間を複
    数の支柱（６）で固定し、上部支持枠（４）の外輪側面
    に上部試料押え金具（８）を複数個取り付けて試料上端
    を固定し、試料の下端は下部試料押え金具（９）で固定
    し、且つ下部試料押え金具（９）下端に固定された角柱
    ガイド棒（１０）は、下部支持枠（５）のねじれ止め角
    孔（１１）を貫通し、その下端に重錘（１２）を取り付
    けて、試料（２）に定荷重応力が加えられるようにし、
    一定温度と一定の空気置換率雰囲気の恒温条件で試験す
    ることを特徴とする定荷重熱老化試験機。
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