JP5868305B2

JP5868305B2 - 試験機

Info

Publication number: JP5868305B2
Application number: JP2012236061A
Authority: JP
Inventors: 龍夫川東; 勝士安田; 滋山田
Original assignee: 龍夫川東
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2016-02-24
Anticipated expiration: 2032-10-25
Also published as: JP2014085281A

Description

本発明は、供試体に荷重を加えて試験を行う試験機に関する。

従来から、上下一対の加圧盤の間に供試体を配置し、上下の加圧盤により供試体に荷重を加えて圧縮試験や曲げ試験を行う試験機が一般的に知られている。このような試験機として、例えば特許文献１には、一対の加圧盤を油圧により上下動させて供試体に荷重を加える構成が記載されている。また、荷重を加えるときに油圧の制御を行う場合は、供試体から離れた場所で油圧制御を行うことが一般的である。

特開平１０−６８６８５号公報

しかしながら、特許文献１のような油圧による荷重制御では、油圧装置が大がかりなものなので、試験機が大型になってしまうという問題があった。また、供試体から離れた場所で油圧制御を行うので、試験機全体として大きなスペースを要することになっていた。また、供試体に荷重を加えるときに安全性を高めることが従来から要望されていた。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、簡易な構成で試験を行うことができる試験機の提供を目的とする。また、安全性を高めた試験機を提供する。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、一対の加圧盤により供試体に荷重を加える試験機であって、前記一対の加圧盤の少なくとも一方を上下動させる電動モーターと、前記電動モーターの作動を制御する制御部と、を備えている。

このような構成によれば、電動モーターにより加圧盤を直接動かして供試体に荷重を加えることができるので、簡易な構成で試験を行うことができる。

また、上記試験機において、前記電動モーター及び前記制御部を収容するケーシングと、前記加圧盤を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材が前記ケーシングに固定されていることが好ましい。

また、前記一対の加圧盤の周囲を覆う保護カバーを備えていることが好ましい。

また、前記保護カバーに窓部が形成されており、前記窓部を覆う窓カバーを備えていることが好ましい。

本発明の試験機によれば、簡易な構成で試験を行うことができる。また、安全性を高めて試験を行うことができる。

本発明の一実施形態に係る試験機の正面図である。本発明の一実施形態に係る試験機の他の状態を示す正面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。本発明の一実施形態に係る試験機の側面図である。本発明の一実施形態に係る試験機の正面断面図である。本発明の一実施形態に係る試験機の側面断面図である。試験機の要部を拡大して示す断面図である。リフターの斜視図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る試験機の正面図であり、図２は、この試験機の他の状態を示す正面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ断面図であり、図４は、試験機の側面図である。また、図５は、この試験機の正面断面図であり、図６は、試験機の側面断面図である。また、図７は、試験機の要部を拡大して示す断面図である。

図１〜図７に示すように、この試験機１は、一対の加圧盤２（下部加圧盤２ａ及び上部加圧盤２ｂ）により供試体Ｐに荷重を加えるものであって、ケーシング３と、ケーシング３内に収容された電動モーター４及び制御部５を備えている。また、試験機１は、上部加圧盤２ｂを支持するための支持部材６（支柱６１及び天板６２）を備えている。また試験機１は、加圧盤２の周囲を覆う一対の保護カバー７及び一対の窓カバー８を備えている。

供試体Ｐは、各種試験を行うために所定の形状寸法になるように作成した試験用成型品であり、特に限定されるものではないが例えば、コンクリート及びモルタルなどのセメント硬化体を用いることができる。また、下部加圧盤２ａおよび上部加圧盤２ｂは、両者の間に配置された供試体Ｐを挟んで荷重を加えることができる。

ケーシング３は、箱形に形成されており、底部３１及び上端部３２を備え、底部３１に固定された複数の支持脚１１により支持されている。底部３１は水平に配置されており、支持部材６を支持している。また、上端部３２は、底部３１の上方に配置され、電動モーター４及び制御部５を覆っている。また、この上端部３２の上面には、凹状に切り欠くことによりスライド面３２１及びストッパー端部３２２が形成されており、後述の保護カバー７をスライド面３２１に沿ってスライドさせることができる。スライド面３２１は、平面視において楕円形に形成され、表面が滑らかに形成されている。また、ストッパー端部３２２は、スライド面３２１を囲んでおり、スライド面３２１の外縁から上方に延びてバンクを形成している。このストッパー端部３２２は、後述の保護カバー７のスライドを停止させるものである。支持脚１１は、アジャスター式に構成されており、上端部３２が水平になるようにケーシング３を支持している。また、ケーシング３の正面には制御パネル５１が配置されており、この制御パネル５１は、入力部や表示部などを備え、制御部５への入力や荷重の表示を行うことができる。また、ケーシング３の正面には、試験機１の作動を緊急停止させるための緊急停止スイッチも配置されている。また、ケーシング３には、試験機１に電力を供給するための電源コード（図示せず）が接続されている。

電動モーター４は、電力により回転する公知の構成であり、動力伝達機構４０を介して下部加圧盤２ａに接続されており、下部加圧盤２ａを上下動させることができる。動力伝達機構４０は、電動モーター４に接続されて回転するウォーム４１と、ウォーム４１に噛みあって回転するウォームホイール４２と、ウォームホイール４２に取り付けられた昇降スクリュー４３と、昇降スクリュー４３が挿入された筒体４４を備えている。筒体４４の上端部には下部加圧盤２ａが固定されている。ウォーム４１は、電動モーター４の回転に伴って回転し、ウォーム４１と歯車接続されたウォームホイール４２を回転させる。ウォームホイール４２は、ウォーム４１の回転に伴って回転し、ウォームホイール４２の中心部に固定された昇降スクリュー４３を回転させる。また、ウォームホイール４２の下方にはベアリング４５が配置されており、ウォームホイール４２が回転可能に支持されている。昇降スクリュー４３は、外周面にはねじが切られており、また、筒体４４は、内周面にはねじが切られており、昇降スクリュー４３と筒体４４は螺合している。また、昇降スクリュー４３は、ウォームホイール４２の回転に伴って回転し、螺合した筒体４４を軸方向に沿って上下動させる。筒体４４は、昇降スクリュー４３の回転に伴って上下動し、これにより下部加圧盤２ａを上下動させ、供試体Ｐに載荷あるいは除荷をすることができる。また、下部加圧盤２ａと筒体４４との接続部分には、この接続部分を取り囲むようにスカート４６が配置されており、接続部分に供試体Ｐの破片が入り込まないようにスカート４６によって保護している。電動モーター４の回転により供試体Ｐに加える荷重の大きさは制御部５により制御することができ、本実施形態では、最大で１００ｋＮの荷重を加えることができる。また、この電動モーター４への電力の供給は、一般的な家庭用電源を用いて行うことができる。

制御部５は、電動モーター４の作動を制御することができる。また制御部５は、制御パネル５１や後述のロードセル９の作動を制御することもできる。

支持部材６は、ケーシング３の底部３１に固定されて上方に延びる一対の支柱６１と、支柱６１の上端部に固定された天板６２とを備えている。天板６２の下面にはロードセル９が固定されており、このロードセル９に上部加圧盤２ｂが取り付けられている。また、一対の支柱６１は加圧盤２の両側に配置され、天板６２は加圧盤２の上方に配置されており、支柱６１及び天板６２により、ロードセル９を介して取り付けられた上部加圧盤２ｂを支持している。ロードセル９は、荷重を電気信号に変換して出力する公知のセンサーであり、一方側（上側）が天板６２に取り付けられ、他方側（下側）が上部加圧盤２ｂに取り付けられており、上部加圧盤２ｂを介して供試体Ｐに作用する荷重を測定することができる。また、上記の上端部１５と同様に、天板６２の下面には、凹状に切り欠くことによりスライド面３２１及びストッパー端部３２２が形成されており、後述の保護カバー７をスライド面３２１に沿ってスライドさせることができる。スライド面３２１は、平面視において楕円形に形成され、表面が滑らかに形成されている。また、ストッパー端部３２２は、スライド面３２１を囲んでおり、スライド面３２１の外縁から下方に延びてバンクを形成している。このストッパー端部３２２は、後述の保護カバー７のスライドを停止させるものである。

一対の保護カバー７は、それぞれ湾曲しており、加圧盤２を左右両側から取り囲むように覆っており、ケーシング３のスライド面３２１上に配置され、スライド面３２１に沿って左右にスライド可能になっている。また、各保護カバー７の下端部には滑り材７２が取り付けられており、滑り材７２により保護カバー７をスライド面３２１に沿って滑らかにスライドさせることができる。この滑り材７２の材質としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂などを用いることができる。また、各保護カバー７の側面には把持部７１が取り付けられており、把持部７１を把持して保護カバー７を側方にスライドさせることにより保護カバー７の開閉を行うことができる。また、一対の保護カバー７は左右に開くと側面がそれぞれストッパー端部３２２に当接し、保護カバー７のスライドを停止できるように構成されている。また、保護カバー７には、中央部を切り欠くことにより開口した窓部７３が形成されており、この窓部７３を介して外部から供試体Ｐを視認することができる。この窓部７３は、各保護カバー７の縁部を凹状に切り欠くことにより形成されており、試験機１の正面側及び背面側にそれぞれ形成されている。また、保護カバー７の内面には窓カバー８を支持する支持突起７４が設けられている。この支持突起７４は、保護カバー７の内面から突出して屈曲しており、窓カバー８の下端部及び上端部を支持している。また、支持突起７４は保護カバー７の周方向に沿って配置されている。

一対の窓カバー８は、それぞれ湾曲しており、試験機１の正面側及び背面側の窓部７３をそれぞれ覆うように配置されている。また、各窓カバー８は、各保護カバー７の支持突起７４上にそれぞれ配置され、支持突起７４に沿って保護カバー７の周方向にスライドし、窓部７３を開閉することができる。また、窓カバー８には把持部８１が取り付けられており、把持部８１を把持して窓カバー８をスライドさせることができる。この窓カバー８の材質は、窓部７３を介して供試体Ｐを視認する観点から透明な材質であることが好ましく、特に限定されないが例えばアクリルなどを用いることができる。

また、上記の試験機１は、リフター９０により持ち上げることができる。図８は、リフターの斜視図である。このリフター９０は、上下方向に延びる複数の支柱９１と、支柱９１に沿って上下に昇降する昇降部９２と、昇降部９２に固定され、試験機１を支持する支持部９３と、を備え、支持部９３により試験機１を支持した状態で、昇降部９２が支柱９１に沿って上下動することにより、試験機１を持ち上げたり降ろしたりすることができる。なお、昇降部９２の昇降は電動でも手動でも行うことができる。

次に、試験機１により供試体Ｐに荷重を加える方法について説明する。供試体Ｐに荷重を加えるときは、まず、保護カバー７及び窓カバー８を開いた状態で下部加圧盤２ａの上に供試体Ｐを設置する（図２参照）。その後、保護カバー７及び窓カバー８を閉じて供試体Ｐ及び加圧盤２を両カバー７、８で取り囲む（図１参照）。そして、この状態で電動モーター４を作動させることにより下部加圧盤２ａを上昇させる。そうすると、下部加圧盤２ａと上部加圧盤２ｂとの間に供試体Ｐが挟まれて圧縮される。このようにして供試体Ｐに荷重を加え、圧縮試験を行うことができる。また、荷重を除荷する場合は、電動モーター４を逆回転させ、下部加圧盤２ａを下降させることにより除荷することができる。

以上のような試験機１によれば、電動モーター４により下部加圧盤２ａを直接動かして供試体Ｐに荷重を加えることができるので、簡易な構成で試験を行うことができる。また、ケーシング３と支持部材６が固定されており、両者が一体的に構成されているので、試験機１をコンパクトにすることができ、簡易な構成にすることができる。

また、供試体Ｐに荷重を加えると供試体Ｐが破壊されて破片が周囲に飛散することがあるが、本発明によれば一対の加圧盤２の周囲を保護カバー７により覆うので、供試体Ｐの破片が周囲に飛散することを防ぐことができる。よって、安全性を高めて試験を行うことができる。また、窓部７３を覆う窓カバー８を備えているので、窓部７３を介して供試体Ｐを視認することができると共に破片の飛散を防ぐことができ、安全性をより高めることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では電動モーター４により下部加圧盤２ａを駆動する構成であったが、この構成に限定されず、上部加圧盤２ｂを駆動する構成であってもよい。

また、上記実施形態では供試体Ｐを圧縮する圧縮試験について説明したが、この構成に限定されず、例えば供試体Ｐの曲げ試験など、他の試験を行うこともできる。

１試験機
２加圧盤
２ａ上部加圧盤
２ｂ下部加圧盤
３ケーシング
４電動モーター
５制御部
６支持部材
７保護カバー
８窓カバー
９ロードセル
４０動力伝達機構
６１支柱
６２天板
７３窓部

Claims

一対の加圧盤により供試体に荷重を加える試験機であって、
前記一対の加圧盤の少なくとも一方を上下動させる電動モーターと、
前記電動モーターの作動を制御する制御部と、
前記電動モーター及び前記制御部を収容するケーシングと、
前記一対の加圧盤を左右両側から取り囲む一対の保護カバーと、を備え、
前記ケーシングの上端部の上面には、平面視楕円形のスライド面と、当該スライド面の外縁から上方に延びて当該スライド面を囲むストッパー端部と、が形成されており、
一対の前記保護カバーはそれぞれ湾曲しており、前記ケーシングのスライド面上に配置され、前記ケーシングのスライド面に沿って左右にスライド可能である試験機。
前記加圧盤を支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材が前記ケーシングに固定されている請求項１に記載の試験機。
前記支持部材が、前記ケーシングの底部に固定されて上方に延びる一対の支柱と、一対の前記支柱の上端部に固定された天板と、を備え、
前記天板の下面には、平面視楕円形のスライド面と、当該スライド面の外縁から下方に延びて当該スライド面を囲むストッパー端部と、が形成されており、
一対の前記保護カバーは、前記天板のスライド面に沿ってスライド可能である請求項２に記載の試験機。
前記保護カバーに窓部が形成されており、
前記窓部を覆う窓カバーを備えている請求項１に記載の試験機。