JP4448748B2

JP4448748B2 - 曲げ試験装置

Info

Publication number: JP4448748B2
Application number: JP2004263232A
Authority: JP
Inventors: 耕一太田; 浩新井; 隆司小幡; 貴章伊藤
Original assignee: 株式会社東洋精機製作所
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2024-09-10
Also published as: JP2006078358A

Description

本発明は、一対の曲げ治具の支点間距離を調整する支点間距離調整機構を有する曲げ試験装置に関する。

この種の曲げ試験装置によって曲げ試験を行う場合、曲げ治具の支点間距離を調整し、その距離を維持することは重要な要件の一つである。特に、自動で曲げ試験を行う曲げ試験装置では、連続して行う試験の途中で試験片の種類や試験条件に合わせて支点間距離を調整し維持する必要がある。

従来、支点間距離を調整する機構としては、図５及び図６に示すように、２本の同方向ボールネジ３３，３４と、ボールネジ３３，３４の一端に設けた平歯車３１，３２と、平歯車３１，３２を介してボールネジ３３，３４を駆動させるモータ３０とからなる支点間距離調整機構は知られている。この支点間距離調整機構は、曲げ治具である支持体１，２に一体的に設けた移動ナット４，５にボールネジ３３，３４をそれぞれ螺合してあると共に、モータ３０の回転を平歯車３１を介して平歯車３２に伝達し、平歯車３１と平歯車３２を互いに反対方向に回転させるようにしてあり、モータ３０を正逆回転させることによって支持体１，２の支点間距離を調整するようにしている。

また、図７及び図８に示すように、異方向のネジ部３６，３７を備えた１本のボールネジ３５にモータ３０を設けると共に、支持体１，２に一体的に設けた移動ナット４，５を異方向のネジ部３６，３７にそれぞれ螺合してあり、モータ３０によってボールネジ３５を正逆回転させて支持体１，２の支点間距離を調整するようにした支点間距離調整機構も知られている。

しかし、図５及び図６に示すように平歯車を使用した構造では、歯車のバックラッシにより支持体１，２の支点間距離が不安定になり、支点間距離の調整が困難になるのみならず、圧子３で試験片Ｓに曲げ荷重を加えるときに支持体１，２の各支点は広げられる方向に力を受けるから、加重の初期段階で支点間が僅かにずれて曲げ弾性率の測定に支障を生じるという問題があった。そのため、バックラッシを極力制限することができる構造の支点間距離調整機構が望まれている。

また、図７及び図８に示すように平歯車を使用しない構造でも、曲げ荷重により支持体１，２の各支点は広げられる方向に力を受けるから、動力伝達効率のよいボールネジ３５は支点間を広げる回転方向に回転力を受ける。そのため、支点間距離を一定に維持するには、保持装置を付加したり保持トルクの大きいモータを使用したりする必要があり、支点間距離調整機構の構造が複雑になりコスト高になるという課題があった。

そこで、本発明は、曲げ治具の支点間距離を維持するための保持装置や保持トルクの大きいモータが不要で、且つ、簡単にバックラッシを制限することができ、支点間距離を維持して測定データへの影響を抑制することができる支点間距離調整機構を有する曲げ試験装置を提供するものである。

本発明は、上記課題を解決するために、一対の曲げ治具の支点間距離を調整する支点間距離調整機構を有する曲げ試験装置であって、軸方向に取付位置を調整可能に設けた複リードウォームと、該複リードウォームの両側に設けたウォームホイルと、これらのウォームホイルの中心軸に固設した駆動スクリューと、これらの駆動スクリューによって変位される曲げ治具とからなる支点間距離調整機構を有する曲げ試験装置を提供するものである。

また、本発明は、前記複リードウォームに回転軸を挿通してあり、複リードウォームと回転軸の間に互いに軸方向に移動可能な回り止め機構を設けると共に、複リードウォームを挟持して固定する一対のナットを前記回転軸に設けた請求項１に記載の曲げ試験装置を提供するものである。

また、本発明は、前記複リードウォームを駆動するモータを設けた請求項１又は２に記載の曲げ試験装置を提供するものである。

本発明に係る曲げ試験装置によれば、一対の曲げ治具の支点間距離を調整する支点間距離調整機構を有する曲げ試験装置であって、軸方向に取付位置を調整可能に設けた複リードウォームと、該複リードウォームの両側に設けたウォームホイルと、これらのウォームホイルの中心軸に固設した駆動スクリューと、これらの駆動スクリューによって変位される曲げ治具とからなる支点間距離調整機構を有することにより、ウォームからウォームホイルにしか回転が伝わらないウォームギヤの非可逆特性によって、曲げ治具の支点間距離を維持するための保持装置や保持力のある大容量のモータが不要になると共に、複リードウォームの取付位置を調整して簡単にバックラッシを制限することができるから、曲げ治具の支点間距離を維持して測定データへの影響を抑制することができるのみならず、曲げ治具の支点間距離の調整が容易になる効果がある。

また、本発明は、前記複リードウォームに回転軸を挿通してあり、複リードウォームと回転軸の間に互いに軸方向に移動可能な回り止め機構を設けると共に、複リードウォームを挟持して固定する一対のナットを前記回転軸に設けた請求項１に記載の構成を有することにより、一対のナットを弛めたり締めたりすることによって、複リードウォームが回転軸の軸方向に沿って動き、簡単に取付位置を調整することができる効果がある。

また、本発明は、前記複リードウォームを駆動するモータを設けた請求項１又は２に記載の構成を有することにより、モータによって自動で曲げ治具の支点間距離を調整することができる効果がある。

本発明の実施の形態を図示する実施例に基づいて説明する。
本発明に係る曲げ試験装置は、一対の曲げ治具である支持体１，２と圧子３とからなり、支持体１，２の支点間距離を調整する支点間距離調整機構１０を有している。この支点間距離調整機構１０は、軸方向に取付位置を調整可能に設けた複リードウォーム１３と、該複リードウォーム１３の両側に設けたウォームホイル１１，１２と、これらのウォームホイル１１，１２の中心軸に固設した駆動スクリュー１４，１５と、これらの駆動スクリュー１４，１５によって変位される支持体１，２とから構成してある。

図１及び図２に示すように、支持体１，２は、レール６上に対向して設けてある。また、支持体１には移動ナット４を固設してあると共に、この移動ナット４に駆動スクリュー１４を螺合してあり、駆動スクリュー１４を正逆回転させることによって支持体１をレール６に沿って移動させることができるようにしてある。同様に、支持体２には移動ナット５を固設してあると共に、この移動ナット５に駆動スクリュー１５を螺合してあり、駆動スクリュー１５を正逆回転させることによって支持体２をレール６に沿って移動させることができるようにしてある。

駆動スクリュー１４、１５は、同一ピッチで同方向のボールネジからなる。図１及び図２に示すように、駆動スクリュー１４は、軸受２２によって回転自在に設けてあると共に、一端にウォームホイル１１を固設してあり複リードウォーム１３によって駆動するようにしてある。同様に、駆動スクリュー１５は、軸受２３によって回転自在に設けてあると共に、一端にウォームホイル１２を固設してあり複リードウォーム１３によって駆動するようにしてある。

図４に示すように、ウォームホイル１１及びウォームホイル１２は、同一形状で同一歯数に形成してあり、複リードウォーム１３の前後にウォーム軸に対して対称な位置に設けてある。複リードウォーム１３の両側に設けたウォームホイル１１とウォームホイル１２は、互いに反対方向に回転するから、同ピッチで同方向の駆動スクリュー１４，１５により、支持体１と支持体２は反対方向に同じ距離だけ変位する。従って、支持体１と支持体２は、圧子３を中心にして支点間距離を調整することができる。

図１乃至図４に示す実施例において、複リードウォーム１３は、円筒状のウォームであって、ウォーム歯部２１ａの上歯面２１ｂのリード及び進み角と下歯面２１ｃのリード及び進み角に差をつけて形成してあり、そのリード差によって歯厚が連続的に変化するように形成してある。図４に示すように、複リードウォーム１３は、ウォーム歯部２１ａを一定のピッチＰで設け、下方に行くにつれて歯厚が減少する分だけ歯溝２１ｄの幅が増大する（ｍ_１＞ｍ_２）ように形成してある。これにより、ウォームホイル１１，１２に対して複リードウォーム１３を下方に移動させると、噛合い部分の歯溝２１ｄの幅が狭くなるからバックラッシが減少し、上方に移動させると噛合い部分の歯溝２１ｄの幅が広くなるからバックラッシが増大する。

図３に示すように、複リードウォーム１３には、回転軸１６を挿通してあり、複リードウォーム１３と回転軸１６の間に互いに軸方向に移動可能な回り止め機構を設けてある。図示の実施例において、回り止め機構は、複リードウォーム１３の内周に軸方向に設けたキー溝２０と、回転軸１６の外周に軸方向に設けたキー１９とからなり、キー１９とキー溝２０によって回転軸の回転力を複リードウォーム１３に伝達することができると共に、複リードウォーム１３が回転軸１６の軸方向に沿って移動することができるように構成してある。

また、回転軸１６には、上下にネジ部１６ａ，１６ｂを設けてあり、このネジ部１６ａ，１６ｂに複リードウォーム１３を挟持して固定する一対のナット１７，１８を螺合して設けてある。下側のナット１８を弛めて上側のナット１７を締めると、複リードウォーム１３は回転軸１３に沿って下方に動き、ウォームホイル１１，１２との間のバックラッシを小さくすることができる。一方、上側のナット１８を弛めて下側のナット１７を締めると、複リードウォーム１３は回転軸１３に沿って上方に動き、ウォームホイル１１，１２との間のバックラッシを大きくすることができ、これによりウォームホイル１１，１２を動かすことなくバックラッシを簡単に調整することができる。

また、回転軸１６は、軸受２１によって回転自在に設けてあると共に、一端にモータ２３を設けてある。モータ２３によって回転軸１６に設けた複リードウォーム１３を正逆回転させることにより、自動で支持体１，２の支点間距離を調整することができ、連続して行う試験の途中で試験片の種類や試験条件に合わせて支点間距離を調整することができる。

本発明に係る曲げ試験装置の一実施例の要部を示す斜視図。その一実施例の要部を示す平面図。その一実施例の要部を示す一部縦断正面図。その一実施例の要部を示す右側面図。従来の支点間距離調整機構の一例を示す正面図。従来の支点間距離調整機構の一例を示す右側面図。従来の支点間距離調整機構の他の例を示す正面図。従来の支点間距離調整機構の他の例を示す右側面図。

符号の説明

１，２支持体
３圧子
４，５移動ナット
６レール
１０支点間距離調整機構
１１，１２ウォームホイル
１３複リードウォーム
１４，１５駆動スクリュー
１６回転軸
１６ａ，１６ｂネジ部
１７，１８ナット
１９キー
２０キー溝
２１，２２，２３軸受
２４モータ
３０モータ
３１，３２平歯車
３３，３４，３５ボールネジ
３６，３７ネジ部

Claims

一対の曲げ冶具の支点間距離を調整する支点間距離調整機構を有する曲げ試験装置であって、軸方向に取付位置を調整可能に設けた複リードウォームと、該複リードウォームの両側に設けたウォームホイルと、これらのウォームホイルの中心軸に固設した駆動スクリューと、これらの駆動スクリューによって変位される曲げ冶具とからなる支点間距離調整機構を有し、前記複リードウォームに回転軸を挿通してあり、複リードウォームと回転軸の間に互いに軸方向に移動可能な回り止め機構を設けると共に、複リードウォームを挟持して固定する一対のナットを前記回転軸に設けた曲げ試験装置。
前記複リードウォームを駆動するモータを設けた請求項１に記載の曲げ試験装置。