JP3567549B2 - 熱機械分析装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、恒温槽内において種々の材料（試料）を冷却或いは加熱しながら圧縮、引張り、曲げ、振動等の静または動荷重をかけその材料（試料）の静又は動粘弾性を測定する熱機械分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、熱機械分析装置では、試料を冷却或いは加熱しながら荷重をかける場合、該試料の両端部を掴み具で把持し、上下（鉛直）方向或いは左右（水平）方向に荷重を加える。このように試料は両側を把持する構造となっているため当然のことながら芯合わせを必要とする。従来、このような芯合わせ作業を行う場合には上下或いは左右の負荷系の軸芯を同時機械加工することにより一致させるか、上下或いは左右の対の掴み具の内の一方の固定部の取付穴と取付ボルトのクリアランスを調整しながら一致させるか、一対の掴み具の内の一方と固定壁側との隙間に種々の厚みのシムを挟んで調整しながら一致させるか、等の作業のいずれかを必要としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記するように、試料の上下或いは左右方向の荷重の際の軸芯を一致させる場合、負荷系の軸芯を一致させるための把持具には同時機械加工が不可能な形状のものもあるため、このような場合対処しにくい。また、取付穴と取付ボルトのクリアランスを調整しながら一致させる方法は比較的精度を要しない場合にはよいが、取付精度を要する場合には対処しづらい。更に、把持具と固定部との間にシムを挟んで軸芯を一致させる方法では、何種類かの厚みのあるシムが必要となるため不経済であり且つ煩雑である。また、一般的に試料を上下或いは左右方向から把持具で把持して軸芯を一致させる場合、Ｘ方向及びＹ歩行に調整しなければならないため上記するような従来の方法では芯合わせは極めて煩雑である。軸芯を一致させることが困難であれば試験結果もそれだけ不正確となる恐れがある。
【０００４】
この発明は上記する課題に着目してなされたものであり、試料を両側から挟んで軸芯を一致させる場合、操作が簡単で且つ容易に芯合わせを行うことのできる熱機械分析装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明は上記する課題を解決するために、請求項１に記載の熱機械分析装置が、試料を把持する一対の掴み具と、この一対の掴み具に各々の一端が固定された一対のロッドと、前記ロッドの一方に対して偏心して固定され回転させることによりこの一対のロッドの軸心を一致させる軸心調整手段と、前記軸心調整手段を横方向に移動調整して固定部に固定可能とするハウジングと、前記ロッドに荷重を加える手段と、試料を温調する手段と、を備えて成ることを特徴とする。
【０００６】
熱機械分析装置を上記手段とすると、上方ロッド１（上方掴み具９）と下方ロッド２（下方掴み具１１）との中心線が一致しない場合、前記軸心調整手段であるアダプタ５を回転させることによりＸ方向の芯合わせを行うことができ、また同様の手段を備えたハウジング２を横方向に移動させるだけでＹ方向の芯合わせを行うことができるため芯合わせを行うことが極めて簡単となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の動的熱機械分析装置の側面図、図２はその正面図である。
この動的熱機械分析装置は、上方ロッド１と、下方ロッド３と、軸心調整手段を構成するアダプタ５及びハウジング２を介して前記上方ロッド１を固定保持するア−ム４と、ベッド６の上に設置され前記下方ロッド３を上下に振動させる荷重手段となる加振器７と、で構成されている。尚、荷重手段としては、加振器の他静的荷重（引張りや圧縮や曲げ）を加える荷重装置が設置されることもある。前記上方ロッド１の下端部には上方掴み具９が固定用の止めねじ８によって着脱可能に装着され、下方ロッド３の上端部には下方掴み具１１が固定用の止めねじ１０によって着脱可能に装着される。また、前記下方ロッド３はテ−ブル１２に装着したばね取付具１４及び該ばね取付具１４の上に設置した円形板ばね１３を挟持するように取り付けられたばね受け１６の穴を貫通させてある。即ち、これらのばね取付具１４及びばね受け１６は試料Ｍを振動させるとき下方ロッド３のガイドの役目をすることになる。
尚、取り付けられた試料Ｍ及び上方ロッド１、下方ロッド３の一部は加熱・冷却の可能な槽１８内に設置される。この熱機械分析装置では例えば低温時は硬く高温時には柔らかくなるプラスチック、ゴム等の粘弾性特性等が測定される。
【０００８】
図３は前記上方ロッド１の下端部に装着される上方掴み具９（以下、掴み具９とすることがある）の詳細であり、図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は底面図、図３（Ｃ）は正面図である。尚、下方掴み具１１も同様の構成とするので説明は省略する。
この掴み具９は、取付部９ａとフランジ部９ｂと試料取付部９ｃとで構成され、取付部９ａは前記上方ロッド１に嵌め入れ止めねじ８で固定され、試料取付部９ｃには試料Ｍを押さえ板１５で押さえてねじ１７で固定する。尚、芯出し用の試料Ｍには固い金属製の基準試験片を使用し、試料Ｍの中心線と掴み具９との中心線は一致させて取り付ける。また、詳細は後述するが、図３（Ａ）に示すように、下方掴み具１１の中心線と上方掴み具９の左右方向の中心線が一致しない場合はアダプタ５を回転させることにより一致させ、図３（Ｃ）に示すように、下方掴み具１１の中心線と上方掴み具９の前後方向の中心線が一致しない場合はハウジング２を横方向に移動させることにより一致させる。
【０００９】
図４は図１のＰ部拡大詳細図であって、図４（Ａ）は前記アダプタ５部分の上面図、図４（Ｂ）は側面図である。
図１に示すＰ部分は、前記上方ロッド１と上下移動可能なア−ム４とを連結している部分である。即ち、上方ロッド１には固定具１９が固定して取り付けられ、一方前記ア−ム４の端部の鍔部４ａにはハウジング２が取付ボルト２１（図１のＰ部参照）により固定して取り付けられるが、この場合該ハウジング２のボルト穴２ｂは長穴として該ハウジング２をア−ム４に固定する際軸心を合わせるため横方向に移動調整して固定できるようにしてある。該ハウジング２に穿設した穴２ａにはアダプタ５が回転可能に嵌め入れてあり、且つ適当な位置で止めねじ２３により回転不能に止めることができるようにしてある。また、前記上方ロッド１に固定した固定具１９とアダプタ５との間には両ねじにより荷重検出用のロ−ドセル２０が取り付けられている。更に、前記アダプタ５の軸中心線は上方ロッド１の軸中心線に対してｄだけ偏心させてある。従って、アダプタ５を左右いずれかの方向に回転させると上方ロッド１は偏心回転する。
【００１０】
この熱機械分析装置の構成は以上のようであるが、次に下方ロッド３（下方掴み具１１）と上方ロッド１（上方掴み具９）との中心線（軸芯）を一致させるためには次ような操作を行う。
（１）ア−ム４の端部に固定して取り付けられているハウジング２の取付ボルト２１を予め緩めると共にアダプタ５をハウジング２に固定する止めねじ２３及び上方掴み具９の固定用の止めねじ８も同様に緩めておく。
（２）ア−ム４を下方向に降ろし、上方掴み具９と下方掴み具１１とを近接させ、どの程度中心線が一致しないかおよその検討をつけておく。
（３）次に、アダプタ５を回転させて上方掴み具９の中心と下方掴み具１１の中心とを一致させる（図３（Ａ）参照）。
（４）上方掴み具９の中心と下方掴み具１１の中心が一致したら、固い基準試験片（剛性の高い金属試験片）を上方掴み具９で把持させる。
（５）上方掴み具９の固定用の止めねじ８を締め付けて上方掴み具９を上方ロッド１に固着する。
（６）アダプタ５とハウジング２とを止めねじ２３により固定する。
（７）次に、ハウジング２を左右に移動調整して上方掴み具９の負荷中心線と下方掴み具１１の負荷中心線を一致させ、一致したら取付ボルト２１で該ハウジング２をア−ム４のフランジ部４ａに固定する（図３（Ｃ）参照）。
以上のようにして上方掴み具９の中心線と下方掴み具１１とのＸ方向及びＹ方向の軸芯を一致させることができる。そして一旦芯合わせができたら基準試験片は外し、実際の試験で用いる試料を取り付ければ自動的に芯合わせされた状態となる。
【００１１】
即ち、図５に示すように、下方掴み具１１の軸中心Ｏ０ に対して上方掴み具９の軸中心（試料の中心でもある）Ｏ１ がＸ方向にａ、Ｙ方向にｂ偏心している場合、先ずａが０となるようにアダプタ５を回転させてＸ方向の中心を一致させて止めねじ２３でアダプタ５をハウジング２に固定し、次にｂが０となるようにハウジング２を横方向に移動させてＹ方向の中心を一致させるのである。
【００１２】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明の熱機械分析装置によれば、上方掴み具の中心と下方掴み具の軸中心とを簡単に一致させることができる。即ち、試料の荷重中心を簡単且つ効率的に一致させることができる。従って、試料に正確な動的（圧縮、引張り、曲げ）荷重を与えることができるのでより正確な試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の熱機械分析装置の側面図である。
【図２】この発明の熱機械分析装置の正面図である。
【図３】この発明の熱機械分析装置を構成する上方ロッドの下端部に装着される上方掴み具の詳細であり、図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は底面図、図３（Ｃ）は正面図である。
【図４】図１のＰ部拡大詳細図であって、図４（Ａ）はアダプタ部分の上面図であり、図４（Ｂ）は側面図である。
【図５】この発明の熱機械分析装置を構成する下方掴み具の軸中心Ｏ0に対して上方掴み具 の軸中心（試料の中心でもある）Ｏ1がＸ方向にａ、Ｙ方向にｂ偏心している状態を示す平面図である。
【発明の属する技術分野】
この発明は、恒温槽内において種々の材料（試料）を冷却或いは加熱しながら圧縮、引張り、曲げ、振動等の静または動荷重をかけその材料（試料）の静又は動粘弾性を測定する熱機械分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、熱機械分析装置では、試料を冷却或いは加熱しながら荷重をかける場合、該試料の両端部を掴み具で把持し、上下（鉛直）方向或いは左右（水平）方向に荷重を加える。このように試料は両側を把持する構造となっているため当然のことながら芯合わせを必要とする。従来、このような芯合わせ作業を行う場合には上下或いは左右の負荷系の軸芯を同時機械加工することにより一致させるか、上下或いは左右の対の掴み具の内の一方の固定部の取付穴と取付ボルトのクリアランスを調整しながら一致させるか、一対の掴み具の内の一方と固定壁側との隙間に種々の厚みのシムを挟んで調整しながら一致させるか、等の作業のいずれかを必要としていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記するように、試料の上下或いは左右方向の荷重の際の軸芯を一致させる場合、負荷系の軸芯を一致させるための把持具には同時機械加工が不可能な形状のものもあるため、このような場合対処しにくい。また、取付穴と取付ボルトのクリアランスを調整しながら一致させる方法は比較的精度を要しない場合にはよいが、取付精度を要する場合には対処しづらい。更に、把持具と固定部との間にシムを挟んで軸芯を一致させる方法では、何種類かの厚みのあるシムが必要となるため不経済であり且つ煩雑である。また、一般的に試料を上下或いは左右方向から把持具で把持して軸芯を一致させる場合、Ｘ方向及びＹ歩行に調整しなければならないため上記するような従来の方法では芯合わせは極めて煩雑である。軸芯を一致させることが困難であれば試験結果もそれだけ不正確となる恐れがある。
【０００４】
この発明は上記する課題に着目してなされたものであり、試料を両側から挟んで軸芯を一致させる場合、操作が簡単で且つ容易に芯合わせを行うことのできる熱機械分析装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明は上記する課題を解決するために、請求項１に記載の熱機械分析装置が、試料を把持する一対の掴み具と、この一対の掴み具に各々の一端が固定された一対のロッドと、前記ロッドの一方に対して偏心して固定され回転させることによりこの一対のロッドの軸心を一致させる軸心調整手段と、前記軸心調整手段を横方向に移動調整して固定部に固定可能とするハウジングと、前記ロッドに荷重を加える手段と、試料を温調する手段と、を備えて成ることを特徴とする。
【０００６】
熱機械分析装置を上記手段とすると、上方ロッド１（上方掴み具９）と下方ロッド２（下方掴み具１１）との中心線が一致しない場合、前記軸心調整手段であるアダプタ５を回転させることによりＸ方向の芯合わせを行うことができ、また同様の手段を備えたハウジング２を横方向に移動させるだけでＹ方向の芯合わせを行うことができるため芯合わせを行うことが極めて簡単となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の具体的実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１はこの発明の動的熱機械分析装置の側面図、図２はその正面図である。
この動的熱機械分析装置は、上方ロッド１と、下方ロッド３と、軸心調整手段を構成するアダプタ５及びハウジング２を介して前記上方ロッド１を固定保持するア−ム４と、ベッド６の上に設置され前記下方ロッド３を上下に振動させる荷重手段となる加振器７と、で構成されている。尚、荷重手段としては、加振器の他静的荷重（引張りや圧縮や曲げ）を加える荷重装置が設置されることもある。前記上方ロッド１の下端部には上方掴み具９が固定用の止めねじ８によって着脱可能に装着され、下方ロッド３の上端部には下方掴み具１１が固定用の止めねじ１０によって着脱可能に装着される。また、前記下方ロッド３はテ−ブル１２に装着したばね取付具１４及び該ばね取付具１４の上に設置した円形板ばね１３を挟持するように取り付けられたばね受け１６の穴を貫通させてある。即ち、これらのばね取付具１４及びばね受け１６は試料Ｍを振動させるとき下方ロッド３のガイドの役目をすることになる。
尚、取り付けられた試料Ｍ及び上方ロッド１、下方ロッド３の一部は加熱・冷却の可能な槽１８内に設置される。この熱機械分析装置では例えば低温時は硬く高温時には柔らかくなるプラスチック、ゴム等の粘弾性特性等が測定される。
【０００８】
図３は前記上方ロッド１の下端部に装着される上方掴み具９（以下、掴み具９とすることがある）の詳細であり、図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は底面図、図３（Ｃ）は正面図である。尚、下方掴み具１１も同様の構成とするので説明は省略する。
この掴み具９は、取付部９ａとフランジ部９ｂと試料取付部９ｃとで構成され、取付部９ａは前記上方ロッド１に嵌め入れ止めねじ８で固定され、試料取付部９ｃには試料Ｍを押さえ板１５で押さえてねじ１７で固定する。尚、芯出し用の試料Ｍには固い金属製の基準試験片を使用し、試料Ｍの中心線と掴み具９との中心線は一致させて取り付ける。また、詳細は後述するが、図３（Ａ）に示すように、下方掴み具１１の中心線と上方掴み具９の左右方向の中心線が一致しない場合はアダプタ５を回転させることにより一致させ、図３（Ｃ）に示すように、下方掴み具１１の中心線と上方掴み具９の前後方向の中心線が一致しない場合はハウジング２を横方向に移動させることにより一致させる。
【０００９】
図４は図１のＰ部拡大詳細図であって、図４（Ａ）は前記アダプタ５部分の上面図、図４（Ｂ）は側面図である。
図１に示すＰ部分は、前記上方ロッド１と上下移動可能なア−ム４とを連結している部分である。即ち、上方ロッド１には固定具１９が固定して取り付けられ、一方前記ア−ム４の端部の鍔部４ａにはハウジング２が取付ボルト２１（図１のＰ部参照）により固定して取り付けられるが、この場合該ハウジング２のボルト穴２ｂは長穴として該ハウジング２をア−ム４に固定する際軸心を合わせるため横方向に移動調整して固定できるようにしてある。該ハウジング２に穿設した穴２ａにはアダプタ５が回転可能に嵌め入れてあり、且つ適当な位置で止めねじ２３により回転不能に止めることができるようにしてある。また、前記上方ロッド１に固定した固定具１９とアダプタ５との間には両ねじにより荷重検出用のロ−ドセル２０が取り付けられている。更に、前記アダプタ５の軸中心線は上方ロッド１の軸中心線に対してｄだけ偏心させてある。従って、アダプタ５を左右いずれかの方向に回転させると上方ロッド１は偏心回転する。
【００１０】
この熱機械分析装置の構成は以上のようであるが、次に下方ロッド３（下方掴み具１１）と上方ロッド１（上方掴み具９）との中心線（軸芯）を一致させるためには次ような操作を行う。
（１）ア−ム４の端部に固定して取り付けられているハウジング２の取付ボルト２１を予め緩めると共にアダプタ５をハウジング２に固定する止めねじ２３及び上方掴み具９の固定用の止めねじ８も同様に緩めておく。
（２）ア−ム４を下方向に降ろし、上方掴み具９と下方掴み具１１とを近接させ、どの程度中心線が一致しないかおよその検討をつけておく。
（３）次に、アダプタ５を回転させて上方掴み具９の中心と下方掴み具１１の中心とを一致させる（図３（Ａ）参照）。
（４）上方掴み具９の中心と下方掴み具１１の中心が一致したら、固い基準試験片（剛性の高い金属試験片）を上方掴み具９で把持させる。
（５）上方掴み具９の固定用の止めねじ８を締め付けて上方掴み具９を上方ロッド１に固着する。
（６）アダプタ５とハウジング２とを止めねじ２３により固定する。
（７）次に、ハウジング２を左右に移動調整して上方掴み具９の負荷中心線と下方掴み具１１の負荷中心線を一致させ、一致したら取付ボルト２１で該ハウジング２をア−ム４のフランジ部４ａに固定する（図３（Ｃ）参照）。
以上のようにして上方掴み具９の中心線と下方掴み具１１とのＸ方向及びＹ方向の軸芯を一致させることができる。そして一旦芯合わせができたら基準試験片は外し、実際の試験で用いる試料を取り付ければ自動的に芯合わせされた状態となる。
【００１１】
即ち、図５に示すように、下方掴み具１１の軸中心Ｏ０ に対して上方掴み具９の軸中心（試料の中心でもある）Ｏ１ がＸ方向にａ、Ｙ方向にｂ偏心している場合、先ずａが０となるようにアダプタ５を回転させてＸ方向の中心を一致させて止めねじ２３でアダプタ５をハウジング２に固定し、次にｂが０となるようにハウジング２を横方向に移動させてＹ方向の中心を一致させるのである。
【００１２】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明の熱機械分析装置によれば、上方掴み具の中心と下方掴み具の軸中心とを簡単に一致させることができる。即ち、試料の荷重中心を簡単且つ効率的に一致させることができる。従って、試料に正確な動的（圧縮、引張り、曲げ）荷重を与えることができるのでより正確な試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の熱機械分析装置の側面図である。
【図２】この発明の熱機械分析装置の正面図である。
【図３】この発明の熱機械分析装置を構成する上方ロッドの下端部に装着される上方掴み具の詳細であり、図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は底面図、図３（Ｃ）は正面図である。
【図４】図１のＰ部拡大詳細図であって、図４（Ａ）はアダプタ部分の上面図であり、図４（Ｂ）は側面図である。
【図５】この発明の熱機械分析装置を構成する下方掴み具の軸中心Ｏ0に対して上方掴み具 の軸中心（試料の中心でもある）Ｏ1がＸ方向にａ、Ｙ方向にｂ偏心している状態を示す平面図である。
Claims (1)
- 試料を把持する一対の掴み具と、この一対の掴み具に各々の一端が固定された一対のロッドと、前記ロッドの一方に対して偏心して固定され回転させることによりこの一対のロッドの軸心を一致させる軸心調整手段と、前記軸心調整手段を横方向に移動調整して固定部に固定可能とするハウジングと、前記ロッドに荷重を加える手段と、試料を温調する手段と、を備えて成る熱機械分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26226795A JP3567549B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 熱機械分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26226795A JP3567549B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 熱機械分析装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0979961A JPH0979961A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3567549B2 true JP3567549B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=17373422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26226795A Expired - Fee Related JP3567549B2 (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | 熱機械分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3567549B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109870375B (zh) * | 2019-03-14 | 2022-06-24 | 华东理工大学 | 一种低温高频疲劳试验系统 |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP26226795A patent/JP3567549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0979961A (ja) | 1997-03-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040224 |
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| A521 | Written amendment |
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| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
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