JP6071689B2 - Bending strength test equipment - Google Patents

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JP6071689B2 JP2013064947A JP2013064947A JP6071689B2 JP 6071689 B2 JP6071689 B2 JP 6071689B2 JP 2013064947 A JP2013064947 A JP 2013064947A JP 2013064947 A JP2013064947 A JP 2013064947A JP 6071689 B2 JP6071689 B2 JP 6071689B2
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Description

本発明は、曲げ強度試験装置に関する。曲げ強度試験を精度良く行うことができ、且つ曲げ強度の低い試験片であっても曲げ強度試験を行うことができる曲げ強度試験装置に関する。   The present invention relates to a bending strength test apparatus. The present invention relates to a bending strength test apparatus capable of performing a bending strength test with high accuracy and capable of performing a bending strength test even on a test piece having a low bending strength.

従来、セラミックスなどの曲げ強度を試験する方法として、日本工業規格JIS R1601に示される3点曲げ強度試験法や4点曲げ強度試験法が知られている。このうち4点曲げ強度試験法に使用する治具としては、例えば、図5に示すような治具1が用いられている(特許文献1参照)。図5に示す治具1を用いた4点曲げ強度試験では、支持治具9の支点2と支点3の上に試験片Sが載置され、この試験片Sに支点間距離の短い側の支点4と支点5をもつ荷重治具6が載置される。その後、この荷重治具6に鉛直下方向の荷重が加えられ、セラミックスなどの試験片の曲げ強度が測定される。   Conventionally, as a method for testing the bending strength of ceramics and the like, a three-point bending strength test method and a four-point bending strength test method shown in Japanese Industrial Standard JIS R1601 are known. Among these, as a jig used for the four-point bending strength test method, for example, a jig 1 as shown in FIG. 5 is used (see Patent Document 1). In the four-point bending strength test using the jig 1 shown in FIG. 5, the test piece S is placed on the fulcrum 2 and the fulcrum 3 of the support jig 9. A load jig 6 having a fulcrum 4 and a fulcrum 5 is placed. Thereafter, a vertical downward load is applied to the load jig 6, and the bending strength of a test piece such as ceramic is measured.

また、4点曲げ強度試験法による曲げ強度試験装置として、天秤構造(てこ構造)を有する試験装置も開示されている(特許文献2参照)。   Further, a test apparatus having a balance structure (lever structure) is also disclosed as a bending strength test apparatus based on a four-point bending strength test method (see Patent Document 2).

特開平5−322728号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-322728 特開平10−82725号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-82725

特許文献1に記載の治具は、重りが偏心してしまうことを防止することができるため、重りが偏心することに起因する測定誤差を小さくすることができる。   Since the jig described in Patent Document 1 can prevent the weight from being eccentric, the measurement error due to the eccentricity of the weight can be reduced.

しかしながら、特許文献1に記載の治具では、曲げ強度の低い試験片について曲げ強度を測定する際に試験片が破損してしまうおそれがあった。   However, in the jig described in Patent Document 1, there is a concern that the test piece may be damaged when the bending strength is measured for the test piece having a low bending strength.

特許文献2に記載の天秤構造を有する試験装置は、図7に示す天秤構造を備える試験装置120のように試験片Sに荷重を加える重り(荷重治具6)が中心点Oを中心とする円の円周上を移動する。そのため、荷重治具6が試験片Sに加える荷重の方向は、鉛直方向とならない。即ち、天秤構造を有する試験装置は、荷重治具6が円運動してしまう。そのため、試験片Sに加わる荷重点が変化してしまう。更に、試験片Sに加わる鉛直方向の荷重の大きさが変化してしまう。その結果、試験片の曲げ強度及びたわみ(変位量)を正確に測定することができない。このように、天秤構造を有する曲げ強度試験装置では、高い精度で試験片の曲げ強度を測定することが困難であった。   In the test apparatus having the balance structure described in Patent Document 2, the weight (load jig 6) for applying a load to the test piece S is centered on the center point O as in the test apparatus 120 having the balance structure shown in FIG. Move around the circumference of the circle. Therefore, the direction of the load applied by the load jig 6 to the test piece S is not the vertical direction. That is, in the test apparatus having a balance structure, the load jig 6 moves circularly. Therefore, the load point applied to the test piece S changes. Furthermore, the magnitude | size of the load of the perpendicular direction added to the test piece S will change. As a result, the bending strength and deflection (displacement amount) of the test piece cannot be measured accurately. Thus, it is difficult to measure the bending strength of the test piece with high accuracy in the bending strength test apparatus having the balance structure.

また、曲げ強度を測定する方法として図6に示すような試験装置(万能試験機)を用いる方法が考えられるが、この万能試験機では高い精度で試験片の曲げ強度を測定することはできない。即ち、万能試験機では、クロスヘッドの変位量を試験片の変位量として測定するため、試験片の変位量を直接測定していない。そのため、試験片の曲げ強度を高い精度で測定することができない。また、万能試験機では、測定に先立って試験片に重りを載せるため、曲げ強度の低い試験片では重りの自重によって測定前に試験片が破壊されてしまうおそれがある。更に、重りの自重により発生する試験片の歪みやたわみが曲げ強度の測定に影響を及ぼし、高い精度で曲げ強度を測定することができないおそれがある。図6に示す万能試験機110は、2つの支点2,3を有する支持治具9と、試験片Sに直接荷重を加える荷重治具6と、この荷重治具6を鉛直方向に押す押し治具7と、この押し治具7が荷重治具6に加える荷重を測定する荷重測定部60とを備えている。   As a method for measuring the bending strength, a method using a test apparatus (universal testing machine) as shown in FIG. 6 is conceivable. However, this universal testing machine cannot measure the bending strength of a test piece with high accuracy. That is, in the universal testing machine, since the displacement amount of the crosshead is measured as the displacement amount of the test piece, the displacement amount of the test piece is not directly measured. Therefore, the bending strength of the test piece cannot be measured with high accuracy. Moreover, since a universal testing machine puts a weight on a test piece prior to measurement, the test piece with low bending strength may be destroyed before measurement due to its own weight. Further, the distortion and deflection of the test piece generated by the weight of the weight may affect the measurement of the bending strength, and the bending strength may not be measured with high accuracy. The universal testing machine 110 shown in FIG. 6 includes a support jig 9 having two fulcrums 2 and 3, a load jig 6 that directly applies a load to the test piece S, and a pressing device that pushes the load jig 6 in the vertical direction. A tool 7 and a load measuring unit 60 for measuring a load applied to the load jig 6 by the pushing jig 7 are provided.

以上のようなことから、曲げ強度試験を精度良く行うことができ、且つ曲げ強度の低い試験片であっても曲げ強度試験を行うことができる曲げ強度試験装置の開発が切望されていた。   From the above, development of a bending strength test apparatus that can perform a bending strength test with high accuracy and can perform a bending strength test even with a test piece having a low bending strength has been desired.

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものである。本発明の課題とするところは、曲げ強度試験を精度良く行うことができ、且つ曲げ強度の低い試験片であっても曲げ強度試験を行うことができる曲げ強度試験装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art. An object of the present invention is to provide a bending strength test apparatus capable of performing a bending strength test with high accuracy and capable of performing a bending strength test even on a test piece having a low bending strength.

本発明によれば、以下に示す、曲げ強度試験装置が提供される。   According to the present invention, the following bending strength test apparatus is provided.

[1] 平板状の板状部、及び前記板状部の表面に互いに離間して配設される2つの、試験片を支持する基部側突起部、を有する基部と、前記基部の前記基部側突起部の上方に位置し、前記基部の前記表面と向かい合う面に、前記試験片の曲げ強度の測定時に前記2つの基部側突起部の間に位置する1つまたは2つの荷重治具側突起部を有し、前記試験片の曲げ強度の測定時に前記荷重治具側突起部が前記試験片に当接して荷重を加える荷重治具と、前記基部に固定され、厳密直線運動機構によって前記荷重治具を鉛直方向に平行な直線上を移動させる荷重治具保持腕と、前記試験片の曲げ強度の測定前においては前記試験片に前記荷重治具の自重が掛からない状態で前記荷重治具を保持する荷重治具保持手段と、前記荷重治具に鉛直方向下向きの荷重を加える荷重付与部と、前記試験片の曲げ強度の測定時に前記荷重付与部によって前記荷重治具に加えられる荷重を測定する荷重測定部と、を備える曲げ強度試験装置。 [1] A base portion having a flat plate-like portion, and two base-side projections that are spaced apart from each other on the surface of the plate-like portion, and the base side of the base portion One or two load jig side projections located between the two base side projections at the time of measuring the bending strength of the test piece on the surface of the base that faces the surface of the base. The load jig side projection is in contact with the test piece to apply a load when measuring the bending strength of the test piece, and is fixed to the base, and the load control is performed by a strict linear motion mechanism. A load jig holding arm for moving the tool on a straight line parallel to the vertical direction, and the load jig in a state where the weight of the load jig is not applied to the test piece before measuring the bending strength of the test piece. A load jig holding means for holding the load jig, and A bending strength testing apparatus comprising: a load applying unit that applies a load in a direction; and a load measuring unit that measures a load applied to the load jig by the load applying unit when measuring the bending strength of the test piece.

[2] 前記荷重治具保持手段が、前記荷重治具保持腕に連結され、前記荷重治具と同じ重さであり、前記荷重治具の自重を相殺する荷重相殺用重りである前記[1]に記載の曲げ強度試験装置。 [2] The load jig holding means is connected to the load jig holding arm, has the same weight as the load jig, and is a load canceling weight that cancels the weight of the load jig. ] The bending strength test apparatus as described in any one of.

[3] 前記試験片の前記基部側の面にレーザーを照射し、照射した前記レーザーにより前記試験片の変位量を計測する第1レーザー変位計を備える前記[1]または[2]に記載の曲げ強度試験装置。 [3] The method according to [1] or [2], further including a first laser displacement meter that irradiates a surface of the base side of the test piece with a laser and measures a displacement amount of the test piece by the irradiated laser. Bending strength test equipment.

[4] 前記基部の前記板状部には、前記第1レーザー変位計から照射された前記レーザーが通る貫通孔であるレーザー通過用大貫通孔が形成され、前記第1レーザー変位計が、前記基部の前記板状部における前記基部側突起部が配設された面とは反対の面側に配設されており、前記レーザー通過用大貫通孔の前記基部における前記板状部の前記表面側の開口よりも開口面積が小さく前記レーザーが通る貫通孔であるレーザー通過用小貫通孔が形成され、前記基部の前記板状部の、前記基部側突起部が配設された面に配設された破片落下阻止用治具を備え、前記破片落下阻止用治具が、前記レーザー通過用大貫通孔の前記板状部の前記表面側の前記開口を覆い且つ前記破片落下阻止用治具の前記レーザー通過用小貫通孔と前記基部の前記板状部における前記レーザー通過用大貫通孔とが重なるように配設される前記[3]に記載の曲げ強度試験装置。 [4] A large through-hole for passing a laser that is a through-hole through which the laser irradiated from the first laser displacement meter passes is formed in the plate-like portion of the base, and the first laser displacement meter is The plate-like portion of the base is disposed on the surface opposite to the surface on which the base-side protrusion is disposed, and the surface side of the plate-like portion in the base of the large through hole for passing laser A small through hole for laser passage, which is a through hole through which the laser passes, is formed on the surface of the base portion on which the base side protrusion is disposed. A debris drop prevention jig that covers the opening on the surface side of the plate-like portion of the large through hole for laser passage and the debris fall prevention jig Small through hole for laser passage and the plate shape of the base Bending strength testing apparatus according to [3], wherein disposed as laser and large through-hole overlaps a pass in.

[5] 前記荷重治具にレーザーを照射し、照射した前記レーザーにより測定開始から測定終了までの前記荷重治具の移動距離を算出して前記試験片の変位量とする第2レーザー変位計を備える前記[1]〜[4]のいずれかに記載の曲げ強度試験装置。 [5] A second laser displacement meter that irradiates the load jig with a laser, calculates a moving distance of the load jig from the start of measurement to the end of measurement by the irradiated laser, and sets the displacement amount of the test piece. The bending strength test apparatus according to any one of [1] to [4].

[6] 前記第1レーザー変位計及び前記第2レーザー変位計に接続され、前記第1レーザー変位計及び前記第2レーザー変位計からの情報を保存する第1情報保存部と、前記荷重付与部及び前記荷重測定部に接続され、前記荷重付与部及び前記荷重測定部からの情報を保存する第2情報保存部と、前記第1情報保存部及び前記第2情報保存部に接続され、前記第1情報保存部及び前記第2情報保存部に保存された前記情報を処理する情報処理部と、を備える前記[5]に記載の曲げ強度試験装置。 [6] A first information storage unit that is connected to the first laser displacement meter and the second laser displacement meter and stores information from the first laser displacement meter and the second laser displacement meter, and the load applying unit. And a second information storage unit that is connected to the load measurement unit and stores information from the load application unit and the load measurement unit, and is connected to the first information storage unit and the second information storage unit, The bending strength testing apparatus according to [5], further comprising: an information processing unit that processes the information stored in one information storage unit and the second information storage unit.

[7] 前記試験片の曲げ強度及びヤング率を測定可能な前記[1]〜[6]のいずれかに記載の曲げ強度試験装置。 [7] The bending strength test apparatus according to any one of [1] to [6], wherein the bending strength and Young's modulus of the test piece can be measured.

本発明の曲げ強度試験装置は、厳密直線運動機構によって荷重治具を鉛直方向に平行に移動させる荷重治具保持腕を備えるため、試験片に精度良く荷重を加えることができる。そして、本発明の曲げ強度試験装置は、試験片の曲げ強度の測定前においては試験片に荷重治具の自重が掛からない状態で荷重治具を保持する荷重治具保持手段を備えるため、荷重治具の自重が試験片にかからない。そのため、曲げ強度の低い試験片であっても試験開始前に荷重治具によって破壊されてしまうことがない。このように、本発明の曲げ強度試験装置は、荷重治具保持腕及び荷重治具保持手段を備えるため、曲げ強度試験を精度良く行うことができ、且つ曲げ強度が低い試験片であっても曲げ強度試験を行うことができる。   Since the bending strength test apparatus of the present invention includes the load jig holding arm that moves the load jig in parallel with the vertical direction by a strict linear motion mechanism, it is possible to apply a load to the test piece with high accuracy. The bending strength test apparatus of the present invention includes a load jig holding means for holding the load jig in a state where the weight of the load jig is not applied to the test piece before measuring the bending strength of the test piece. The weight of the jig does not hit the specimen. Therefore, even a test piece with low bending strength is not broken by the load jig before the test is started. As described above, since the bending strength test apparatus of the present invention includes the load jig holding arm and the load jig holding means, the bending strength test can be performed with high accuracy and even a test piece with low bending strength can be used. A bending strength test can be performed.

本発明の曲げ強度試験装置の一実施形態を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically one Embodiment of the bending strength test apparatus of this invention. 図1に示す曲げ強度試験装置を側面側から見た側面図である。It is the side view which looked at the bending strength test apparatus shown in FIG. 1 from the side surface side. 図1に示す領域Pを拡大して断面を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which expands the area | region P shown in FIG. 1, and shows a cross section typically. 図1に示す曲げ強度試験装置の破片落下阻止用治具を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the jig | tool for a fragment fall prevention of the bending strength test apparatus shown in FIG. 従来の曲げ強度試験装置を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows the conventional bending strength test apparatus typically. 試験片の曲げ強度測定に使用される万能試験装置を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the universal testing apparatus used for the bending strength measurement of a test piece. 天秤構造を備える試験装置を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically a testing apparatus provided with a balance structure. 荷重治具保持手段を備えない曲げ強度試験装置を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the bending strength test apparatus which is not equipped with a load jig holding means. 厳密直線運動機構について説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining a exact linear motion mechanism. 「1セル構造の試験片」の一例を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically an example of "the test piece of 1 cell structure". 「リブ一枚の試験片」の一例を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically an example of "the test piece of one rib."

以下、本発明の実施の形態について説明する。本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下の実施の形態に対し適宜変更、改良等が加えられたものも本発明の範囲に入ることが理解されるべきである。   Embodiments of the present invention will be described below. The present invention is not limited to the following embodiments, and appropriate modifications and improvements are added to the following embodiments on the basis of ordinary knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It should be understood that what has been described also falls within the scope of the invention.

[1]曲げ強度試験装置:
本発明の曲げ強度試験装置の一実施形態としては、図1,図2に示す曲げ強度試験装置100を挙げることができる。曲げ強度試験装置100は、「平板状の板状部11」、及び「この板状部11の表面11aに互いに離間して配設される2つの、試験片Sを支持する基部側突起部12」、を有する基部10を備えている。曲げ強度試験装置100は、基部10の基部側突起部12の上方に位置する荷重治具20を備えている。この荷重治具20は、基部10の表面11aと向かい合う面20aに、試験片Sの曲げ強度の測定時に2つの基部側突起部12の間に位置する2つの荷重治具側突起部21を有し、試験片Sの曲げ強度の測定時に荷重治具側突起部21が試験片Sに当接して荷重を加える。また、曲げ強度試験装置100は、基部10に固定され、厳密直線運動機構によって荷重治具20を鉛直方向に平行な直線上を移動させる荷重治具保持腕30を備えている。更に、曲げ強度試験装置100は、試験片Sの曲げ強度の測定前においては試験片Sに荷重治具20の自重が掛からない状態で荷重治具20を保持する荷重治具保持手段40を備えている。そして、曲げ強度試験装置100は、荷重治具20に鉛直方向下向きの荷重を加える荷重付与部50と、試験片Sの曲げ強度の測定時に荷重付与部50によって荷重治具20に加えられる荷重を測定する荷重測定部60と、を備えている。なお、「自重」とは、荷重治具自体の重さのことであり、「試験片に荷重治具の自重が掛からない状態」とは、荷重治具の重さによる荷重が試験片に加わっていない状態を意味する。
[1] Bending strength test equipment:
As an embodiment of the bending strength test apparatus of the present invention, a bending strength test apparatus 100 shown in FIGS. The bending strength test apparatus 100 includes a “flat plate-like portion 11” and “a base-side protruding portion 12 that supports two test pieces S that are spaced apart from each other on the surface 11 a of the plate-like portion 11. ”. The bending strength test apparatus 100 includes a load jig 20 positioned above the base side protrusion 12 of the base 10. This load jig 20 has two load jig side projections 21 positioned between the two base side projections 12 when measuring the bending strength of the test piece S on the surface 20a facing the surface 11a of the base 10. Then, when measuring the bending strength of the test piece S, the load jig side projection 21 abuts against the test piece S and applies a load. The bending strength test apparatus 100 includes a load jig holding arm 30 that is fixed to the base 10 and moves the load jig 20 on a straight line parallel to the vertical direction by a strict linear motion mechanism. Furthermore, the bending strength test apparatus 100 includes load jig holding means 40 for holding the load jig 20 in a state where the weight of the load jig 20 is not applied to the test piece S before measuring the bending strength of the test piece S. ing. The bending strength test apparatus 100 includes a load applying unit 50 that applies a downward load in the vertical direction to the load jig 20 and a load applied to the load jig 20 by the load applying unit 50 when measuring the bending strength of the test piece S. A load measuring unit 60 for measuring. The “self-weight” means the weight of the load jig itself, and “the state where the load jig does not apply its own weight” means that the load due to the weight of the load jig is applied to the test piece. It means not in the state.

このような曲げ強度試験装置100は、厳密直線運動機構によって荷重治具を鉛直方向に平行に移動させる荷重治具保持腕30を備えるため、試験片Sに精度良く荷重を加えることができる。そして、曲げ強度試験装置100は、試験片Sの曲げ強度の測定前においては試験片Sに荷重治具の自重が掛からない状態で荷重治具20を保持する荷重治具保持手段40を備えるため、荷重治具20の自重が試験片Sにかからない。そのため、曲げ強度の低い試験片であっても試験開始前に荷重治具20によって破壊されてしまうことがない。このように、曲げ強度試験装置100は、荷重治具保持腕30及び荷重治具保持手段40を備えるため、曲げ強度試験を精度良く行うことができ、且つ曲げ強度の低い試験片であっても曲げ強度試験を行うことができる。なお、曲げ強度試験装置100は、曲げ強度の高い試験片についても曲げ強度試験を精度良く行うことができる。   Since the bending strength test apparatus 100 includes the load jig holding arm 30 that moves the load jig in parallel with the vertical direction by a strict linear motion mechanism, the load can be applied to the test piece S with high accuracy. The bending strength test apparatus 100 includes load jig holding means 40 that holds the load jig 20 in a state where the weight of the load jig is not applied to the test piece S before measuring the bending strength of the test piece S. The weight of the load jig 20 is not applied to the test piece S. Therefore, even a test piece with low bending strength is not broken by the load jig 20 before the test is started. Thus, since the bending strength test apparatus 100 includes the load jig holding arm 30 and the load jig holding means 40, the bending strength test can be performed with high accuracy and even a test piece with low bending strength can be used. A bending strength test can be performed. Note that the bending strength test apparatus 100 can accurately perform a bending strength test on a test piece having a high bending strength.

曲げ強度試験装置100は、試験片Sの曲げ強度及びヤング率を測定することができる。即ち、曲げ強度試験装置100は、上述したように、曲げ強度の低い試験片であっても曲げ強度試験を精度良く行うことができるため、曲げ強度と同時に試験片のたわみ(変位量)を測定することができる。そのため、曲げ強度及びたわみの測定値からヤング率を算出することができる。即ち、一度の試験で曲げ強度とヤング率が測定できる。   The bending strength test apparatus 100 can measure the bending strength and Young's modulus of the test piece S. That is, as described above, since the bending strength test apparatus 100 can accurately perform a bending strength test even on a test piece having a low bending strength, the bending strength (displacement amount) of the test piece is measured simultaneously with the bending strength. can do. Therefore, the Young's modulus can be calculated from the measured values of bending strength and deflection. That is, the bending strength and Young's modulus can be measured with a single test.

また、従来の曲げ強度試験装置(例えば万能試験機)よりも小型であり安価で作製することができる。   Moreover, it is smaller than a conventional bending strength test apparatus (for example, a universal testing machine) and can be manufactured at a low cost.

なお、曲げ強度の低い試験片としては、例えば、セラミックス、金属、菓子類などの薄板状のものを挙げることができる。   In addition, as a test piece with low bending strength, thin plate-shaped things, such as ceramics, metal, confectionery, can be mentioned, for example.

図1は、本発明の曲げ強度試験装置の一実施形態を模式的に示す正面図である。図2は、図1に示す曲げ強度試験装置を側面側から見た側面図である。   FIG. 1 is a front view schematically showing an embodiment of a bending strength test apparatus of the present invention. FIG. 2 is a side view of the bending strength test apparatus shown in FIG. 1 viewed from the side.

荷重治具保持腕は、厳密直線運動機構によって荷重治具を鉛直方向に平行に移動させることができるものである。この荷重治具保持腕を備えるため、本発明の曲げ強度試験装置は、試験片に精度良く荷重を加えることができる。即ち、本発明の曲げ強度試験装置は、試験片の曲げ強度及びたわみ(変位量)を正確に測定することができる。   The load jig holding arm can move the load jig parallel to the vertical direction by a strict linear motion mechanism. Since the load jig holding arm is provided, the bending strength test apparatus of the present invention can apply a load to the test piece with high accuracy. That is, the bending strength test apparatus of the present invention can accurately measure the bending strength and deflection (displacement amount) of the test piece.

「厳密直線運動機構」としては、ポースリエの機構とハートの機構等がある。本発明の曲げ強度試験装置は、これらのうちポースリエの機構を有する荷重治具保持腕を備えるものであることが好ましい。   As the “strict linear motion mechanism”, there are a porsrier mechanism and a heart mechanism. Of these, the bending strength test apparatus of the present invention preferably includes a load jig holding arm having a Porsche mechanism.

厳密直線運動機構は、円運動を直線運度に変換する機構である。具体的には、図9において、点Oを中心として辺e、fを回転させるとともに点Oを中心として辺gを回転させると、点Pが直線移動する機構である。図9は、ポースリエの機構(厳密直線運動機構)について説明する説明図である。図9において、辺a、b、c、dは、全て同じ長さであり、辺e、fは同じ長さである。また、「辺gの長さ」と「点O及び点O間の長さ」とは同じである。点O及び点Oは、固定された点である。辺e、fは、点Oを中心として回転し、辺gは、点Oを中心として回転する。 The exact linear motion mechanism is a mechanism that converts circular motion into linear mobility. Specifically, in FIG. 9, when the sides e and f are rotated about the point O 1 and the side g is rotated about the point O 2 , the point P 1 moves linearly. FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the Porsche mechanism (strict linear motion mechanism). In FIG. 9, the sides a, b, c, and d all have the same length, and the sides e and f have the same length. Further, “the length of the side g” and “the length between the point O 1 and the point O 2 ” are the same. The points O 1 and O 2 are fixed points. The sides e and f rotate around the point O 1 and the side g rotates around the point O 2 .

各辺は、他の辺との交点においては回転可能及び移動可能に他の辺と互いに固定されている。具体的には、辺a、b、eは、辺eの「点Oとは反対の端部」と辺aの「一方の端部」と辺bの「一方の端部」とが回転可能及び移動可能に互いに固定されている。辺c、d、fは、辺fの「点Oとは反対の端部」と辺cの「一方の端部」と辺dの「一方の端部」とが回転可能及び移動可能に互いに固定されている。辺a、d、gは、辺gの「点Oとは反対の端部」と辺aの「他方の端部」と辺dの「他方の端部」とが回転可能及び移動可能に互いに固定されている。そして、辺bと辺cとは、辺bの「他方の端部」と辺cの「他方の端部」とが回転可能及び移動可能に互いに固定されている。辺bと辺cとが互いに固定される点が、直線L上を移動する点Pである。 Each side is fixed to each other so as to be rotatable and movable at the intersection with the other side. Specifically, the sides a, b, and e are rotated by the “end opposite to the point O 1 ” of the side e, the “ one end” of the side a, and the “one end” of the side b. They are fixed to each other so as to be movable and movable. The sides c, d, and f are such that the “end opposite to the point O 1 ” of the side f, the “ one end” of the side c, and the “one end” of the side d are rotatable and movable. They are fixed to each other. The sides a, d, and g are such that the “end opposite to the point O 2 ” of the side g, the “other end” of the side a, and the “other end” of the side d are rotatable and movable. They are fixed to each other. The side b and the side c are fixed to each other such that the “other end” of the side b and the “other end” of the side c are rotatable and movable. A point where the side b and the side c are fixed to each other is a point P 1 that moves on the straight line L.

図9中、破線で描かれた図形は、実線で描かれた図形の辺e、f、gを時計回りに回転させたものを示している。即ち、辺e、f、gを時計回りに回転させると、辺e、f、gは辺e’、f’、g’にそれぞれ移動し、辺a、b、c、dは、辺a’、b’、c’、d’にそれぞれ移動する。このとき、点Pは、点P’に移動し、点Pは常に直線L上を移動(直線移動)する。このような機構を「厳密直線運動機構」という。本発明の曲げ強度試験装置は、このような「厳密直線運動機構」を有する荷重治具保持腕を備えるものであり、荷重治具保持腕における点Pに荷重を加えると、点Pは、必ず直線移動する(即ち、点Pの軌跡は、必ず直線を描く)。 In FIG. 9, the graphic drawn with a broken line shows a shape obtained by rotating the sides e, f, and g of the graphic drawn with a solid line clockwise. That is, when the sides e, f, and g are rotated clockwise, the sides e, f, and g move to the sides e ′, f ′, and g ′, respectively, and the sides a, b, c, and d become the sides a ′. , B ′, c ′, d ′, respectively. At this time, the point P 1 is moved to the point P 1 ', the point P 1 is always moved on the straight line L (linear movement). Such a mechanism is called “strict linear motion mechanism”. The bending strength test apparatus of the present invention includes a load jig holding arm having such a “strict linear motion mechanism”. When a load is applied to the point P 1 on the load jig holding arm, the point P 1 is , always linear movement (ie, the locus of the point P 1, be sure to draw a straight line).

曲げ強度試験装置100の荷重治具保持腕30は、一対の第1円運動板35及び1つの第2円運動板36を有する円運動部31と、この円運動部31に連結された距離調整部32とを備えている。距離調整部32は、四角形をなすように互いに連結された4つの距離調整板37を有する右側調整枠33aと、四角形をなすように互いに連結された4つの距離調整板37を有する左側調整枠33bと、を備えている。更に、距離調整部32は、右側調整枠33aと左側調整枠33bとを連結する4つの連結棒34a,34b,34c,34dを備える。右側調整枠33aは、第1から第4頂点部37a,37b,37c,37dを有している。また、左側調整枠33bは、第1から第4頂点部を有している。連結棒34a,34b,34c,34dは、それぞれ、右側調整枠33aの各頂点(第1頂点部から第4頂点部)と左側調整枠33bの各頂点(第1頂点部から第4頂点部)とを連結している。   The load jig holding arm 30 of the bending strength test apparatus 100 includes a circular motion part 31 having a pair of first circular motion plates 35 and one second circular motion plate 36, and a distance adjustment connected to the circular motion unit 31. Part 32. The distance adjustment unit 32 includes a right adjustment frame 33a having four distance adjustment plates 37 connected to each other so as to form a square, and a left adjustment frame 33b having four distance adjustment plates 37 connected to each other so as to form a rectangle. And. Furthermore, the distance adjustment unit 32 includes four connecting rods 34a, 34b, 34c, and 34d that connect the right adjustment frame 33a and the left adjustment frame 33b. The right adjustment frame 33a has first to fourth vertex portions 37a, 37b, 37c, and 37d. The left adjustment frame 33b has first to fourth vertex portions. The connecting rods 34a, 34b, 34c, and 34d are respectively the vertices of the right adjustment frame 33a (from the first vertex portion to the fourth vertex portion) and the vertices of the left adjustment frame 33b (from the first vertex portion to the fourth vertex portion). Are linked.

右側調整枠33aの第1頂点部37aと左側調整枠33bの第1頂点部とを連結する第1連結棒34aには、第2円運動板36の自由端が回動可能に連結している。右側調整枠33aにおいて、第1頂点部37aから図1中において時計周りに移動した位置にある頂点部を第2頂点部37bとする。右側調整枠33aの第2頂点部37bと左側調整枠33bの第2頂点部とを連結する第2連結棒34bには、円運動部31の第1円運動板35の一方(第1円運動板35a)が回動可能に連結している。更に、右側調整枠33aにおいて、第1頂点部37aから図1中において反時計周りに移動した位置にある頂点部を第3頂点部37cとする。右側調整枠33aの第3頂点部37cと左側調整枠33bの第3頂点部とを連結する第3連結棒34cには、円運動部31の第1円運動板35の他方(第1円運動板35b)が回動可能に連結している。そして、右側調整枠33aにおいて、第2頂点部37bから図1中において時計周りに移動した位置にある頂点部を第4頂点部37dとする。右側調整枠33aの第4頂点部37dと左側調整枠33bの第4頂点部とを連結する第4連結棒34dには、荷重治具20が保持されている。   A free end of the second circular motion plate 36 is rotatably connected to the first connecting rod 34a that connects the first apex portion 37a of the right adjustment frame 33a and the first apex portion of the left adjustment frame 33b. . In the right adjustment frame 33a, a vertex at a position moved clockwise from the first vertex 37a in FIG. 1 is defined as a second vertex 37b. One of the first circular motion plates 35 of the circular motion portion 31 (first circular motion) is connected to the second connecting rod 34b that connects the second vertex portion 37b of the right adjustment frame 33a and the second vertex portion of the left adjustment frame 33b. Plates 35a) are pivotally connected. Further, in the right adjustment frame 33a, a vertex at a position moved counterclockwise in FIG. 1 from the first vertex 37a is defined as a third vertex 37c. The third connecting rod 34c that connects the third vertex portion 37c of the right adjustment frame 33a and the third vertex portion of the left adjustment frame 33b is connected to the other of the first circular motion plates 35 of the circular motion portion 31 (first circular motion). A plate 35b) is rotatably connected. Then, in the right adjustment frame 33a, the vertex at the position moved clockwise from the second vertex 37b in FIG. 1 is defined as a fourth vertex 37d. The load jig 20 is held by the fourth connecting rod 34d that connects the fourth vertex portion 37d of the right adjustment frame 33a and the fourth vertex portion of the left adjustment frame 33b.

円運動部31の第1円運動板35と第2円運動板36とは、ぞれぞれ、異なる固定された回転軸を中心に回転することができる。即ち、第1円運動板35は、固定された第1回転軸38aを中心に回転自在になっている。また、第2円運動板36は、固定された第2回転軸39aを中心に回転自在になっている。第1円運動板35は、基部10の板状部11に固定された第1固定柱38に配設された第1回転軸38aに回転自在に固定されている。第2円運動板36は、基部10の板状部11に固定された2つの第2固定柱39に、これらの第2固定柱39に亘って配設された第2回転軸39aに回転自在に固定されている。   The first circular motion plate 35 and the second circular motion plate 36 of the circular motion part 31 can rotate around different fixed rotational axes, respectively. That is, the first circular motion plate 35 is rotatable about the fixed first rotation shaft 38a. The second circular motion plate 36 is rotatable about a fixed second rotation shaft 39a. The first circular motion plate 35 is rotatably fixed to a first rotation shaft 38 a disposed on a first fixed column 38 fixed to the plate-like portion 11 of the base portion 10. The second circular motion plate 36 is rotatable to two second fixed columns 39 fixed to the plate-like portion 11 of the base portion 10, on a second rotation shaft 39 a disposed across these second fixed columns 39. It is fixed to.

距離調整部32における右側調整枠33aの一の距離調整板37は、端部において他の距離調整板37と回動可能に連結されている。そのため、右側調整枠33aは、面積可変の四角形である。同様に、距離調整部32における左側調整枠33bの一の距離調整板は、端部において他の距離調整板と回動可能に連結されている。そのため、左側調整枠33bは、面積可変の四角形である。なお、右側調整枠33aと左側調整枠33bとは、4つの頂点部(第1から第4頂点部)において4つの連結棒34a,34b,34c,34dで連結されているため、右側調整枠33aと左側調整枠33bとの面積は互いに連動して同じ変化をする。従って、荷重治具保持腕30は、円運動部31が円運動したときに距離調整部32が変形することによって、距離調整部32に保持された荷重治具20を鉛直方向に平行に移動させることができる。   One distance adjustment plate 37 of the right adjustment frame 33a in the distance adjustment unit 32 is rotatably connected to another distance adjustment plate 37 at the end. Therefore, the right adjustment frame 33a is a square with a variable area. Similarly, one distance adjustment plate of the left adjustment frame 33b in the distance adjustment unit 32 is rotatably connected to another distance adjustment plate at the end. Therefore, the left adjustment frame 33b is a variable-area square. Note that the right adjustment frame 33a and the left adjustment frame 33b are connected by four connecting rods 34a, 34b, 34c, and 34d at four vertex portions (first to fourth vertex portions), and thus the right adjustment frame 33a. And the area of the left adjustment frame 33b change in conjunction with each other. Accordingly, the load jig holding arm 30 moves the load jig 20 held by the distance adjustment unit 32 in parallel in the vertical direction by the deformation of the distance adjustment unit 32 when the circular movement unit 31 moves circularly. be able to.

円運動部31の第1円運動板35aと第1円運動板35bと(第1円運動板35)は、それぞれ同じ長さであり、距離調整部32における右側調整枠33aと左側調整枠33bとの4つの距離調整板は、それぞれ同じ長さである。また、距離調整部32の第1連結棒34aと第2回転軸39aとの距離は、第1回転軸38aと第2回転軸39aとの距離と同じである。   The first circular motion plate 35a, the first circular motion plate 35b, and the (first circular motion plate 35) of the circular motion unit 31 have the same length, and the right adjustment frame 33a and the left adjustment frame 33b in the distance adjustment unit 32, respectively. The four distance adjusting plates are the same length. Further, the distance between the first connecting rod 34a of the distance adjusting unit 32 and the second rotating shaft 39a is the same as the distance between the first rotating shaft 38a and the second rotating shaft 39a.

なお、曲げ強度試験装置100は、円運動部31の第2円運動板36の、距離調整部32と連結した端部とは反対側の端部に、荷重治具保持手段(荷重相殺用重り)40が固定されている。   The bending strength test apparatus 100 has a load jig holding means (a load canceling weight) on the end of the second circular motion plate 36 of the circular motion portion 31 opposite to the end connected to the distance adjustment portion 32. ) 40 is fixed.

荷重治具保持手段は、試験片の曲げ強度の測定前においては試験片に荷重治具の自重が掛からない状態で荷重治具を保持することができるものである。荷重治具保持手段によって荷重治具が保持され、試験片に荷重治具の自重が掛からない状態(荷重がキャンセルされた状態)となるため、曲げ強度が低い試験片であっても試験前に試験片が破壊されてしまうことが防止される。   The load jig holding means is capable of holding the load jig in a state where the weight of the load jig is not applied to the test piece before measuring the bending strength of the test piece. The load jig is held by the load jig holding means, and the weight of the load jig is not applied to the test piece (the load is canceled). The specimen is prevented from being destroyed.

荷重治具保持手段としては、例えば、金属などの塊からなる重り、荷重治具を牽引可能な牽引装置などであってもよい。荷重治具保持手段は、荷重治具保持腕に連結され、荷重治具と同じ重さであり、荷重治具の自重を相殺する荷重相殺用重りであることが好ましい。このような重りであると、簡易に、確実に、低コストで荷重治具の自重を相殺することができる。なお、荷重相殺用重りは、荷重治具と同じ重さであることが好ましいが、荷重相殺用重りを吊り下げる位置を調整することによって荷重治具よりも軽くすることもできる。また、荷重治具保持手段は、試験前において試験片に荷重治具の自重が掛からないように保持すればよく、試験前において荷重治具と試験片とは接触していてもよい。   The load jig holding means may be, for example, a weight made of a lump of metal or the like, or a traction device that can pull the load jig. The load jig holding means is preferably connected to the load jig holding arm, has the same weight as the load jig, and is a load canceling weight that cancels the weight of the load jig. With such a weight, the weight of the load jig can be offset easily and reliably at low cost. The weight for weight cancellation is preferably the same weight as the load jig, but can be made lighter than the load jig by adjusting the position where the weight for weight cancellation is suspended. Further, the load jig holding means may hold the test piece so that the weight of the load jig is not applied to the test piece before the test, and the load jig and the test piece may be in contact before the test.

基部の2つの基部側突起部は、従来公知の曲げ強度試験装置において試験片を支持する突起部(支点)と同様のものを用いることができる。   As the two base side protrusions of the base, the same protrusions (fulcrum) as supporting the test piece in a conventionally known bending strength test apparatus can be used.

荷重治具20は、図2に示すように、金属製の柱状部22、及びこの柱状部22を上方から覆うように柱状部22と嵌め合わされた保持具23を有する荷重治具本体25と、荷重治具側突起部21とを有している。柱状部22は、天面22aに、貫通孔が形成された結合用突起24が形成されている。そして、この結合用突起24の貫通孔に荷重治具保持腕30の第4連結棒34dが回動可能に嵌め合わされることにより、荷重治具保持腕30が荷重治具20を保持している。荷重治具側突起部21の数は、3点曲げ強度試験では1つであり、4点曲げ強度試験では2つである。   As shown in FIG. 2, the load jig 20 has a metal columnar portion 22 and a load jig main body 25 having a holder 23 fitted to the columnar portion 22 so as to cover the columnar portion 22 from above. And a load jig side protrusion 21. The columnar portion 22 has a coupling protrusion 24 having a through hole formed on the top surface 22a. The load jig holding arm 30 holds the load jig 20 by the fourth connecting rod 34d of the load jig holding arm 30 being rotatably fitted in the through hole of the coupling protrusion 24. . The number of the protrusions 21 on the load jig side is one in the three-point bending strength test and two in the four-point bending strength test.

荷重付与部は、荷重治具に鉛直方向下向きの荷重を加えることができる限り特に制限はなく、従来公知の曲げ強度試験装置に用いられるものを用いることができる。また、荷重測定部は、試験片の曲げ強度の測定時に荷重付与部によって荷重治具に加えられる荷重を測定するものであり、従来公知の曲げ強度試験装置に用いられるものを用いることができる。   The load applying unit is not particularly limited as long as a load downward in the vertical direction can be applied to the load jig, and those used in a conventionally known bending strength test apparatus can be used. The load measuring unit measures the load applied to the load jig by the load applying unit when measuring the bending strength of the test piece, and a load measuring unit used in a conventionally known bending strength test apparatus can be used.

曲げ強度試験装置100は、試験片Sの基部10側の面Sにレーザーを照射し、照射したレーザーにより試験片Sの変位量を計測する第1レーザー変位計70を備えていることが好ましい。このような第1レーザー変位計70を備えることにより、試験片の変位量を精度良く測定することができる。 The bending strength test apparatus 100 preferably includes a first laser displacement meter 70 that irradiates the surface S 1 on the base 10 side of the test piece S with laser and measures the displacement amount of the test piece S with the irradiated laser. . By providing such a first laser displacement meter 70, the amount of displacement of the test piece can be accurately measured.

また、曲げ強度試験装置100は、荷重治具20にレーザーを照射し、照射したレーザーにより測定開始から測定終了までの荷重治具20の移動距離を算出して試験片Sの変位量とする第2レーザー変位計71を備えていることが好ましい。このような第2レーザー変位計71を備えることにより、試験片がセラミック材料である場合に試験片の変位量を精度良く測定することができる。即ち、セラミック材料からなる試験片は、表面に凹凸が形成されているため、第1レーザー変位計70により試験片にレーザーを照射したとしても試験片の変位量を精度良く測定することができないおそれがあった。そこで、第2レーザー変位計71を備えることによって、試験片ではなく荷重治具20にレーザーを照射することで、荷重治具20の移動距離を正確に算出し、試験片Sの変位量を精度良く測定することができる。   Further, the bending strength test apparatus 100 irradiates the load jig 20 with a laser, calculates the movement distance of the load jig 20 from the start of measurement to the end of measurement by the irradiated laser, and sets the displacement amount of the test piece S as the displacement amount. A two-laser displacement meter 71 is preferably provided. By providing such a second laser displacement meter 71, when the test piece is a ceramic material, the displacement amount of the test piece can be accurately measured. That is, since the test piece made of a ceramic material has irregularities on the surface, even if the laser is irradiated to the test piece by the first laser displacement meter 70, the displacement amount of the test piece may not be measured with high accuracy. was there. Therefore, by providing the second laser displacement meter 71, the moving distance of the load jig 20 is accurately calculated by irradiating the load jig 20, not the test piece, with a laser, and the displacement amount of the test piece S is accurately determined. It can be measured well.

曲げ強度試験装置100は、第1レーザー変位計70及び第2レーザー変位計71に接続され、第1レーザー変位計70及び第2レーザー変位計71からの情報を保存する第1情報保存部80を備えている。また、曲げ強度試験装置100は、荷重付与部50及び荷重測定部60に接続され、荷重付与部50及び荷重測定部60からの情報を保存する第2情報保存部81を備えている。更に、曲げ強度試験装置100は、第1情報保存部80及び第2情報保存部81に接続され、第1情報保存部80及び第2情報保存部81に保存された情報を処理する情報処理部83を備えている。   The bending strength test apparatus 100 is connected to a first laser displacement meter 70 and a second laser displacement meter 71, and includes a first information storage unit 80 that stores information from the first laser displacement meter 70 and the second laser displacement meter 71. I have. The bending strength test apparatus 100 includes a second information storage unit 81 that is connected to the load application unit 50 and the load measurement unit 60 and stores information from the load application unit 50 and the load measurement unit 60. Furthermore, the bending strength test apparatus 100 is connected to the first information storage unit 80 and the second information storage unit 81, and is an information processing unit that processes information stored in the first information storage unit 80 and the second information storage unit 81. 83.

図1に示すように、曲げ強度試験装置100は、第1レーザー変位計70が、基部10の板状部11における基部側突起部12が配設された面とは反対の面側に配設されている。そのため、基部10の板状部11には、第1レーザー変位計70から照射されたレーザーが通る貫通孔であるレーザー通過用大貫通孔11bが形成されている。   As shown in FIG. 1, in the bending strength test apparatus 100, the first laser displacement meter 70 is disposed on the surface of the plate-like portion 11 of the base 10 opposite to the surface on which the base-side protrusion 12 is provided. Has been. Therefore, a large through hole 11b for laser passage, which is a through hole through which the laser irradiated from the first laser displacement meter 70 passes, is formed in the plate-like part 11 of the base 10.

曲げ強度試験装置100は、基部10の板状部11の、基部側突起部12が配設された面(表面11a)に配設された破片落下阻止用治具90(図3,4参照)を備えている。破片落下阻止用治具90は、図3に示すように、レーザー通過用大貫通孔11bの基部10における板状部11の表面11a側の開口よりも開口面積が小さくレーザーが通る貫通孔であるレーザー通過用小貫通孔90aが形成されている。破片落下阻止用治具90は、レーザー通過用大貫通孔11bの板状部11の表面11a側の開口を覆い且つ破片落下阻止用治具90のレーザー通過用小貫通孔90aと基部10の板状部11におけるレーザー通過用大貫通孔11bとが重なるように配設されている。図3は、図1に示す領域Pを拡大して断面を模式的に示す断面図である。図4は、図1に示す曲げ強度試験装置の破片落下阻止用治具を模式的に示す正面図である。   The bending strength test apparatus 100 includes a debris fall prevention jig 90 (see FIGS. 3 and 4) disposed on the surface (surface 11 a) of the plate-like portion 11 of the base 10 on which the base-side protrusion 12 is disposed. It has. As shown in FIG. 3, the fragment drop prevention jig 90 is a through hole having a smaller opening area than the opening on the surface 11a side of the plate-like part 11 in the base part 10 of the large through hole 11b for passing laser, and through which the laser passes. A small through hole 90a for laser passage is formed. The fragment drop prevention jig 90 covers the opening on the surface 11a side of the plate-like portion 11 of the large through hole 11b for passing laser and is a plate of the small through hole 90a for passing laser and the base 10 of the fragment drop prevention jig 90. The large passage hole 11b for laser passage in the shape portion 11 is disposed so as to overlap. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a cross-section by enlarging the region P shown in FIG. FIG. 4 is a front view schematically showing a fragment drop prevention jig of the bending strength test apparatus shown in FIG.

破片落下阻止用治具90を備えることにより、曲げ強度試験によって試験片が破壊されたときに生じる破片がレーザー通過用大貫通孔11b内に落下することを阻止することができる。そのため、大掛かりなキャリブレーション、レーザーの調整、及びレーザー通過用大貫通孔11b内の清掃を行う手間を省くことができ、連続して曲げ強度試験を行うことができる。従って、曲げ強度試験を効率的に行うことができる。即ち、多くの試験片について曲げ強度試験を測定する場合において測定時間を大きく短縮することができる。ここで、「曲げ強度試験によって試験片が破壊される」のは、曲げ強度試験に伴う正常な結果として試験片が破壊されることを意味する。   By providing the debris drop prevention jig 90, it is possible to prevent debris generated when the test piece is broken by the bending strength test from falling into the laser through large through hole 11b. Therefore, it is possible to save the trouble of performing large-scale calibration, laser adjustment, and cleaning of the large through-hole 11b for passing laser, and a bending strength test can be continuously performed. Therefore, the bending strength test can be performed efficiently. That is, when measuring the bending strength test for many test pieces, the measurement time can be greatly shortened. Here, “the test piece is destroyed by the bending strength test” means that the test piece is destroyed as a normal result of the bending strength test.

破片落下阻止用治具は、レーザー通過用大貫通孔の基部の表面側の開口よりも開口面積が小さくレーザーが通る貫通孔であるレーザー通過用小貫通孔が形成され、曲げ強度試験を妨げないものである限り、形状、材質、厚さなどの制限はない。   The fragment drop prevention jig has a small through-hole for laser passage, which is a through-hole that has a smaller opening area than the opening on the surface side of the base of the large through-hole for laser passage, and does not interfere with the bending strength test. As long as it is a thing, there is no restriction | limiting regarding a shape, a material, thickness, etc.

破片落下阻止用治具の形状は、レーザー通過用小貫通孔の延びる方向に直交する断面において、円形、楕円形、四角形などとすることができる。   The shape of the fragment drop prevention jig can be a circle, an ellipse, a quadrangle, or the like in a cross section orthogonal to the extending direction of the laser passage small through hole.

また、レーザー通過用小貫通孔の形状も特に制限はなく、レーザー通過用小貫通孔の延びる方向に直交する断面におけるレーザー通過用小貫通孔の形状は、円形、楕円形、四角形などとすることができる。   The shape of the small through hole for laser passage is not particularly limited, and the shape of the small through hole for laser passage in the cross section orthogonal to the extending direction of the small through hole for laser passage may be a circle, an ellipse, a quadrangle, etc. Can do.

破片落下阻止用治具の材質は、ステンレス鋼(SUS)、鉄、アルミニウム、樹脂などを挙げることができる。   Examples of the material for the debris fall prevention jig include stainless steel (SUS), iron, aluminum, and resin.

なお、基部の板状部と試験片との距離(曲げ強度試験開始前の距離)は、通常、20〜50mmであり、破片落下阻止用治具の厚さは、2〜5mmとすることが好ましい。   Note that the distance between the base plate-like portion and the test piece (distance before the start of the bending strength test) is usually 20 to 50 mm, and the thickness of the fragment drop prevention jig is 2 to 5 mm. preferable.

[2]曲げ強度試験装置の製造方法:
本発明の曲げ強度試験装置は、以下のように製造することができる。まず、厳密直線運動機構を有する荷重治具保持腕を用意する。次に、荷重治具保持腕の直線移動する側の端部に荷重治具を固定する。次に、試験片を支持する基部側突起部、及び表面に2つの基部側突起部を有する平板状の板状部を有する基部を用意し、基部の基部側突起部の上方に荷重治具が配置されるように荷重治具保持腕を基部に固定する。次に、荷重治具保持腕に、試験片の曲げ強度の測定前においては試験片に荷重治具の自重が掛からない状態で荷重治具を保持するように荷重治具保持手段を固定する。次に、基部の、荷重治具の上方に、先端に荷重測定部を備える荷重付与部を固定する。このようにして、本発明の曲げ強度試験装置を製造することができる。
[2] Manufacturing method of bending strength test apparatus:
The bending strength test apparatus of the present invention can be manufactured as follows. First, a load jig holding arm having a strict linear motion mechanism is prepared. Next, the load jig is fixed to the end of the load jig holding arm on the side of linear movement. Next, a base side projection that supports the test piece and a base having a flat plate-like plate part having two base side projections on the surface are prepared, and a load jig is provided above the base side projection of the base. The load jig holding arm is fixed to the base so as to be arranged. Next, the load jig holding means is fixed to the load jig holding arm so as to hold the load jig in a state where the weight of the load jig is not applied to the test piece before measuring the bending strength of the test piece. Next, a load applying unit having a load measuring unit at the tip is fixed above the load jig at the base. In this way, the bending strength test apparatus of the present invention can be manufactured.

[3]曲げ強度試験装置による曲げ強度試験:
本発明の曲げ強度試験装置による曲げ強度試験は、以下のようにして行うことができる。まず、本発明の曲げ強度試験装置における基部の2つの基部側突起部で支持されるように試験片を基部側突起部上に載置する。なお、本発明の曲げ強度試験装置は、この状態において試験片に荷重治具の自重が掛かっていないため、荷重治具の自重によって試験片が破壊してしまうことがない。次に、荷重付与部によって荷重治具に鉛直方向下向きの荷重を加える。このように鉛直方向下向きの荷重を加えると、荷重治具は、荷重治具保持腕によって鉛直方向に平行に移動する。次に、荷重治具の1つまたは2つの荷重治具側突起部が当接して試験片に鉛直方向に平行に荷重を加える。このときの荷重を、荷重測定部によって測定し、試験片が破壊されるまで測定する。次に、試験片が破壊されたときの荷重と試験片のたわみ(変位量)を測定するとともにヤング率を測定する。本発明の曲げ強度試験装置は、このようにして、試験片の曲げ強度試験を行うことができる。
[3] Bending strength test using bending strength test equipment:
The bending strength test by the bending strength test apparatus of the present invention can be performed as follows. First, the test piece is placed on the base side protrusion so as to be supported by the two base side protrusions of the base in the bending strength test apparatus of the present invention. In the bending strength test apparatus of the present invention, since the weight of the load jig is not applied to the test piece in this state, the test piece is not broken by the weight of the load jig. Next, a load downward in the vertical direction is applied to the load jig by the load applying unit. Thus, when a downward load in the vertical direction is applied, the load jig moves in parallel to the vertical direction by the load jig holding arm. Next, one or two load jig side protrusions of the load jig come into contact with each other, and a load is applied to the test piece in parallel to the vertical direction. The load at this time is measured by the load measuring unit and is measured until the test piece is broken. Next, the load when the test piece is broken and the deflection (displacement amount) of the test piece are measured and the Young's modulus is measured. In this way, the bending strength test apparatus of the present invention can perform a bending strength test of a test piece.

以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples.

以下の実施例及び比較例の曲げ強度試験装置を用いて表1に示す各試験片A〜Jについて、以下のようにして、「強度」、「たわみ」、及び「ヤング率」を測定した。その後、試験片A〜Jについて、「強度」、「たわみ」、及び「ヤング率」の各評価を行った。   The “strength”, “deflection”, and “Young's modulus” were measured as follows for each of the test pieces A to J shown in Table 1 using the bending strength test apparatus of the following examples and comparative examples. Thereafter, each of the test pieces A to J was evaluated for “strength”, “deflection”, and “Young's modulus”.

[強度]
まず、既存の曲げ強度試験機(比較例1〜3を参照)を用いて試験片A〜Jの強度の測定を行った。次に、実施例1の曲げ強度試験装置を用いて、既存の曲げ強度試験機に用いた試験片と材質等の条件が同じ試験片の強度を測定した。その後、以下の基準で評価を行った。曲げ強度が測定できた場合を「OK」と評価する。曲げ強度の測定ができなかった場合(即ち、鉛直方向でない荷重を試験片に付与したために試験片が破断した場合、または、荷重治具の自重で試験片が破断した場合)には「NG」と記す。
[Strength]
First, the strength of the test pieces A to J was measured using an existing bending strength tester (see Comparative Examples 1 to 3). Next, using the bending strength test apparatus of Example 1, the strength of a test piece having the same conditions as the material and the test piece used in an existing bending strength tester was measured. Thereafter, evaluation was performed according to the following criteria. When the bending strength can be measured, it is evaluated as “OK”. “NG” when the bending strength cannot be measured (that is, when the test piece breaks because a non-vertical load is applied to the test piece, or when the test piece breaks due to the weight of the load jig) .

[たわみ]
まず、既存の曲げ強度試験機(比較例1〜3を参照)を用いて各試験片のたわみの測定を行った。実施例1の曲げ強度試験装置を用いて、既存の曲げ強度試験機に用いた試験片と材質等の条件が同じ試験片のたわみを測定した。その後、以下の基準で評価を行った。たわみが測定できた場合を「OK」と評価する。たわみの測定ができなかった場合(即ち、鉛直方向でない荷重を試験片に付与したために試験片が破断した場合、または、荷重治具の自重で試験片が破断した場合)には「NG」と記す。なお、実施例1の曲げ強度試験装置を用いた場合、上記[強度]の測定とともに(上記[強度]の測定と同時に)、[たわみ]を測定することができた。
[Deflection]
First, the deflection of each test piece was measured using an existing bending strength tester (see Comparative Examples 1 to 3). Using the bending strength test apparatus of Example 1, the deflection of a test piece having the same conditions as the material and the like used in an existing bending strength tester was measured. Thereafter, evaluation was performed according to the following criteria. When the deflection can be measured, it is evaluated as “OK”. If the deflection could not be measured (that is, if the test piece broke because a non-vertical load was applied to the test piece, or if the test piece broke due to the weight of the load jig), "NG" I write. In addition, when the bending strength test apparatus of Example 1 was used, [deflection] could be measured together with the above [strength] measurement (simultaneously with the above [strength] measurement).

[ヤング率]
まず、既存の曲げ強度試験機(比較例1〜3を参照)を用いて各試験片のヤング率の測定を行った。実施例1の曲げ強度試験装置を用いて、既存の曲げ強度試験機に用いた試験片と材質等の条件が同じ試験片のヤング率の測定を行った。その後、以下の基準で評価を行った。ヤング率が測定できた場合を「OK」と評価する。ヤング率の測定ができなかった場合(即ち、鉛直方向でない荷重を試験片に付与したために試験片が破断した場合、または、荷重治具の自重で試験片が破断した場合)には「NG」と記す。
[Young's modulus]
First, the Young's modulus of each test piece was measured using an existing bending strength tester (see Comparative Examples 1 to 3). Using the bending strength test apparatus of Example 1, the Young's modulus of a test piece having the same conditions as the material and the like of the test piece used in the existing bending strength tester was measured. Thereafter, evaluation was performed according to the following criteria. When the Young's modulus can be measured, it is evaluated as “OK”. “NG” when the Young's modulus cannot be measured (that is, when the test piece breaks because a non-vertical load is applied to the test piece, or when the test piece breaks due to the weight of the load jig) .

(実施例1)
図1に示すような曲げ強度試験装置を用意した。本実施例の曲げ強度試験装置は、試験片を支持する基部側突起部及び平板状の板状部を有する基部と、2つの荷重治具側突起部を有する荷重治具と、厳密直線運動機構によって荷重治具を鉛直方向に平行に移動させる荷重治具保持腕と、を備えていた。また、本実施例の曲げ強度試験装置は、荷重治具保持手段として荷重相殺用重りを備え、荷重治具に鉛直方向下向きの荷重を加える荷重付与部と、荷重治具に加えられる荷重を測定する荷重測定部と、を備えていた。更に、本実施例の曲げ強度試験装置は、第1レーザー変位計、第2レーザー変位計、及び破片落下阻止用治具を備えていた。そして、本実施例の曲げ強度試験装置は、1レーザー変位計及び第2レーザー変位計に接続された第1情報保存部と、荷重付与部及び荷重測定部に接続された第2情報保存部と、第1情報保存部及び第2情報保存部に接続された情報処理部とを備えていた。
Example 1
A bending strength test apparatus as shown in FIG. 1 was prepared. The bending strength test apparatus of the present embodiment includes a base portion having a base-side protrusion and a flat plate-like portion that supports a test piece, a load jig having two load jig-side protrusions, and a strict linear motion mechanism. And a load jig holding arm that moves the load jig parallel to the vertical direction. In addition, the bending strength test apparatus according to the present embodiment includes a load canceling weight as a load jig holding means, measures a load applied to the load jig and applies a load in the vertical direction downward, and a load applied to the load jig. And a load measuring unit. Furthermore, the bending strength test apparatus of the present example was provided with a first laser displacement meter, a second laser displacement meter, and a fragment drop prevention jig. The bending strength test apparatus of the present embodiment includes a first information storage unit connected to the 1 laser displacement meter and the second laser displacement meter, a second information storage unit connected to the load applying unit and the load measurement unit, And an information processing unit connected to the first information storage unit and the second information storage unit.

本実施例の曲げ強度試験装置は、全ての試験片(試験片A〜J)について「強度」、「たわみ」、及び「ヤング率」を測定することができた。これらの評価結果を表2に示す。   The bending strength test apparatus of this example was able to measure “strength”, “deflection”, and “Young's modulus” for all the test pieces (test pieces A to J). These evaluation results are shown in Table 2.

表1中、「セラミック材料、金属、食品」は、試験片の材質を示しており、それぞれ、試験片がセラミック材料、金属、または食品であること示す。ここで、「セラミック材料」からなる試験片としては、下記「ハニカム構造体」を作製した後、このハニカム構造体から所定の一部分を切り出したものを用いた。「材質」の欄中の「Cd、SiC、AT(3水準)」は、Cd、SiC、ATの各材質からなる試験片(合計3つの試験片)を用いたことを示す。即ち、Cd、SiC、ATの各材質からなる「ハニカム構造体」を作製した後、このハニカム構造体から所定の一部分を切り出したものを試験片とした。「Cd」は、「コージェライト」からなる試験片であることを示す。「SiC」は、「炭化珪素」からなる試験片であることを示す。「AT」は、「アルミニウムチタネート」からなる試験片であることを示す。そして、「コーティング」の欄の「無し」は、触媒が担持されていない「ハニカム構造体」から所定の一部分を切り出したものを試験片としたことを示す。「有り」は、下記「ハニカム構造体」に触媒が担持量150g/Lで担持されたもの(触媒体)から所定の一部分を切り出したものを試験片としたことを示す。   In Table 1, “Ceramic material, metal, food” indicates the material of the test piece, and indicates that the test piece is a ceramic material, metal, or food, respectively. Here, as a test piece made of “ceramic material”, the following “honeycomb structure” was prepared, and then a predetermined part was cut out from this honeycomb structure. “Cd, SiC, AT (3 levels)” in the “Material” column indicates that test pieces made of Cd, SiC, and AT materials (three test pieces in total) were used. That is, a “honeycomb structure” made of each material of Cd, SiC, and AT was prepared, and a predetermined part of the honeycomb structure was cut out as a test piece. “Cd” indicates a test piece made of “cordierite”. “SiC” indicates a test piece made of “silicon carbide”. “AT” indicates a test piece made of “aluminum titanate”. “None” in the column “Coating” indicates that a test piece was obtained by cutting a predetermined part from the “honeycomb structure” on which no catalyst was supported. “Present” indicates that a specimen obtained by cutting a predetermined part from a catalyst supported on the following “honeycomb structure” at a supported amount of 150 g / L (catalyst body) was used.

ここで、「ハニカム構造体」は、自動車などエンジンの排気路中に配置されて、エンジンから排出される排ガスを浄化するフィルタとして利用されるものである。この「ハニカム構造体」は、セラミック材料からなり、一方の端面である流入端面から他方の端面である流出端面まで延びて排ガスの流路となる複数のセルを区画形成する多孔質の隔壁を有している。そして、このハニカム構造体の外周面には、SiCやコージェライトなどの材料からなる外周コート材が形成されている。また、このハニカム構造体の隔壁の表面には、排ガス浄化用の触媒が担持されることがある。   Here, the “honeycomb structure” is disposed in an exhaust passage of an engine such as an automobile and used as a filter for purifying exhaust gas discharged from the engine. This “honeycomb structure” is made of a ceramic material and has a porous partition wall that extends from an inflow end surface, which is one end surface, to an outflow end surface, which is the other end surface, and defines a plurality of cells serving as exhaust gas flow paths. doing. An outer peripheral coating material made of a material such as SiC or cordierite is formed on the outer peripheral surface of the honeycomb structure. Further, an exhaust gas purifying catalyst may be carried on the surface of the partition walls of the honeycomb structure.

「試験片構造」の「構造」欄中の「1セル構造の試験片」は、上記「ハニカム構造体」に形成される1つのセルを任意に選択し、このセルを区画形成する隔壁を特定し、特定された全部の隔壁を切り取ったものを試験片としたことを示す。図10は、「1セル構造の試験片S10」の一例を模式的に示す斜視図である。図10に示す「1セル構造の試験片S10」は、セルAの延びる方向に直交する断面形状が四角形であるセルAが形成されたハニカム構造体から切り取られたものである。「試験片構造」の「構造」欄中の「リブ一枚の試験片」は、上記「ハニカム構造体」に形成される1つのセルを任意に選択し、このセルを区画形成する隔壁を特定し、特定された隔壁の任意の1つを切り取ったものを試験片としたことを示す。図11は、「リブ一枚の試験片S100」の一例を模式的に示す斜視図である。 In the “Structure” column of “Structure of test piece”, “One cell structure test piece” arbitrarily selects one cell formed in the above “honeycomb structure”, and specifies the partition that forms this cell. And it shows that what was cut out all the specified partition walls was used as a test piece. FIG. 10 is a perspective view schematically showing an example of “test piece S 10 having a one-cell structure”. A “one-cell test piece S 10 ” shown in FIG. 10 is cut from a honeycomb structure in which cells A having a quadrangular cross-sectional shape perpendicular to the cell A extending direction are formed. In the “Structure” column of “Structure of test piece”, “One piece of test piece of rib” can arbitrarily select one cell formed in the “honeycomb structure” and specify the partition that forms this cell. And it shows that what cut out arbitrary one of the specified partition was made into the test piece. FIG. 11 is a perspective view schematically showing an example of “one test piece S 100 with one rib”.

「試験片構造」の「気孔率(%)」欄中の「30,50,65(3水準)」は、Cd、SiC、ATの各材質からなる試験片(合計3つの試験片)に対応させた気孔率(%)を示している。即ち、Cd、SiC、ATからなるそれぞれの試験片の気孔率(%)が30%、50%、65%であることを示している。   “30, 50, 65 (3 levels)” in the “Porosity (%)” column of “Test specimen structure” corresponds to test specimens made of Cd, SiC, and AT materials (total of three specimens). The porosity (%) is shown. That is, the porosity (%) of each test piece made of Cd, SiC, and AT is 30%, 50%, and 65%.

「試験片構造」の欄中の数値は、Cd、SiC、ATの各材質からなる試験片(合計3つの試験片)と気孔率(%)に対応させた試験片の条件を示している。即ち、例えば「0.847,0.898,1.037(3水準)」は、Cd、SiC、ATからなるそれぞれの試験片の厚さが0.847mm、0.898mm、1.037mmであることを示している。なお、試験片の「厚さ」とは、曲げ強度試験装置で強度等を測定する際に荷重される方向(荷重方向)の長さのことをいう。図10,図11において符号「T」で示す方向の長さのことである。   The numerical values in the column of “Test specimen structure” indicate the test specimen conditions (total three specimens) made of each material of Cd, SiC, and AT and the test specimen conditions corresponding to the porosity (%). That is, for example, in “0.847, 0.898, 1.037 (3 levels)”, the thicknesses of the test pieces made of Cd, SiC, and AT are 0.847 mm, 0.898 mm, and 1.037 mm, respectively. It is shown that. The “thickness” of the test piece refers to the length in the direction (load direction) in which the test piece is loaded when the strength or the like is measured with a bending strength test apparatus. This is the length in the direction indicated by the symbol “T” in FIGS. 10 and 11.

「試験片構造」の「長さ(mm)」欄中の数値は、Cd、SiC、ATの各材質からなる試験片(合計3つの試験片)の長さ(mm)を示している。即ち、例えば「20」は、Cdからなる試験片の長さ、SiCからなる試験片の長さ、ATからなる試験片の長さが、いずれも「20mm」であることを示している。なお、試験片の「長さ」とは、試験片を切り出す際におけるハニカム構造体のセルの延びる方向の長さのことをいう。図10,図11において符号「l」で示す方向の長さのことである。   The numerical value in the “length (mm)” column of “test piece structure” indicates the length (mm) of the test pieces (total three test pieces) made of each material of Cd, SiC, and AT. That is, for example, “20” indicates that the length of the test piece made of Cd, the length of the test piece made of SiC, and the length of the test piece made of AT are all “20 mm”. Note that the “length” of the test piece refers to the length in the cell extending direction of the honeycomb structure when the test piece is cut out. This is the length in the direction indicated by the symbol “l” in FIGS.

「試験片構造」の「幅(mm)」欄中の数値は、Cd、SiC、ATの各材質からなる試験片(合計3つの試験片)の幅(mm)を示している。即ち、例えば「1」は、Cdからなる試験片の長さ、SiCからなる試験片の長さ、ATからなる試験片の長さが、いずれも「1mm」であることを示している。なお、試験片の「幅」とは、試験片の「厚さ」方向と「長さ」方向との両方に直交する方向の長さのことをいう。   The numerical value in the “width (mm)” column of “test piece structure” indicates the width (mm) of test pieces (total of three test pieces) made of each material of Cd, SiC, and AT. That is, for example, “1” indicates that the length of the test piece made of Cd, the length of the test piece made of SiC, and the length of the test piece made of AT are all “1 mm”. The “width” of the test piece refers to a length in a direction perpendicular to both the “thickness” direction and the “length” direction of the test piece.

「外周コート材」は、外周面に外周コート剤が塗工されて外周コート材が形成されたハニカム構造体から最外部(外周面を含む部分)を薄板状に切り出した薄板を試験片としたことを示す。「外周コート材」における厚さ(mm)の「0.5,1,2(3水準)」とは、厚さの異なる3つの「外周コート材」を用いたことを示す。   The “outer peripheral coating material” is a thin plate obtained by cutting out the outermost portion (including the outer peripheral surface) into a thin plate shape from the honeycomb structure in which the outer peripheral coating agent is applied to the outer peripheral surface and the outer peripheral coating material is formed. It shows that. “0.5, 1, 2 (3 levels)” of the thickness (mm) in the “outer peripheral coating material” indicates that three “outer peripheral coating materials” having different thicknesses were used.

「ウエハース」は、竹田製菓社製の商品名「麦ふぁ〜バニラ」(厚さ10mm)を示す。「チューイングガム」は、ロッテ社製の商品名「ブラックブラックガム」(厚さ1.65mm)を示す。「ウエハース」及び「チューイングガム」の測定時における温度は24.6℃、湿度は20.0%であった。   “Wafer” indicates a trade name “Barley-Fanilla” (thickness 10 mm) manufactured by Takeda Seika Co., Ltd. “Chewing gum” indicates a trade name “Black Black Gum” (thickness: 1.65 mm) manufactured by Lotte. The temperature at the time of measurement of “wafer” and “chewing gum” was 24.6 ° C., and the humidity was 20.0%.

Figure 0006071689
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表2に示す、「強度」、「たわみ」、及び「ヤング率」の各評価結果は、試験片の種類が複数存在する場合には、全ての種類の試験片について示している。即ち、例えば、実施例1において、試験片Aの「強度」における「OK」の評価は、Cdからなる試験片、SiCからなる試験片、及びATからなる試験片の全ての試験片について「強度」が「OK」の評価であったことを示す。   The evaluation results of “strength”, “deflection”, and “Young's modulus” shown in Table 2 are shown for all types of test pieces when there are a plurality of types of test pieces. That is, for example, in Example 1, the evaluation of “OK” in the “strength” of the test piece A is “strength” for all test pieces of the test piece made of Cd, the test piece made of SiC, and the test piece made of AT. "Is an evaluation of" OK ".

(比較例1)
万能試験機(図6参照)を用いて曲げ強度試験を行ったこと以外は、実施例1と同様に試験片A〜Jについて「強度」「たわみ」、及び「ヤング率」を測定した。その後、実施例1と同様にして「強度」、「たわみ」、及び「ヤング率」の各評価を行った。評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
“Strength”, “deflection”, and “Young's modulus” were measured for the test pieces A to J in the same manner as in Example 1 except that the bending strength test was performed using a universal testing machine (see FIG. 6). Thereafter, in the same manner as in Example 1, each evaluation of “strength”, “deflection”, and “Young's modulus” was performed. The evaluation results are shown in Table 2.

本比較例の万能試験機は、具体的には、インストロン(INSTORON)社製の型番「3366」を用いた。   As the universal testing machine of this comparative example, specifically, model number “3366” manufactured by INSTRON Corporation was used.

(比較例2)
図7に示すような天秤機構を備える試験装置を用いた以外は、実施例1と同様に試験片A〜Jについて「強度」、「たわみ」、及び「ヤング率」を測定した。その後、実施例1と同様にして「強度」、「たわみ」、及び「ヤング率」の各評価を行った。評価結果を表2に示す。なお、本比較例の試験装置は、カウンターウエイト93を備えているため、試験開始前に試験片が破壊されてしまうことはなかったが、試験片に加えられる鉛直方向の荷重が一定ではなく、精度の良い測定値を得ることができなかった。即ち、本比較例の試験装置は、天秤機構を備えるものであり、天秤構造であるため荷重治具が円運動してしまう。そのため、試験片に加わる荷重点が変化してしまっていた。更に、試験片に加わる垂直荷重が変化してしまっていた。その結果、精度の良い測定値を得ることができなかった。
(Comparative Example 2)
“Strength”, “deflection”, and “Young's modulus” of the test pieces A to J were measured in the same manner as in Example 1 except that a test apparatus having a balance mechanism as shown in FIG. 7 was used. Thereafter, in the same manner as in Example 1, each evaluation of “strength”, “deflection”, and “Young's modulus” was performed. The evaluation results are shown in Table 2. In addition, since the test apparatus of this comparative example was equipped with the counterweight 93, the test piece was not destroyed before the start of the test, but the vertical load applied to the test piece was not constant, An accurate measurement value could not be obtained. That is, the test apparatus of this comparative example includes a balance mechanism, and the load jig moves circularly because of the balance structure. Therefore, the load point applied to the test piece has changed. Furthermore, the vertical load applied to the test piece has changed. As a result, accurate measurement values could not be obtained.

本比較例の試験装置(図7に示す天秤構造を備える試験装置120)は、試験片Sを支持する2つの基部側突起部91,92を有する支持治具9と、この支持治具9に固定された天秤部8と、を備えていた。天秤部8は、支持治具9に固定された支柱8aと、この支柱8aに回動可能に固定された天秤棒8bとを備えていた。また、本比較例の試験装置(試験装置120)は、天秤部8の天秤棒8bの一方の端部に2つの荷重治具側突起部を有する荷重治具6を備え、天秤棒8bの他方の端部に荷重治具6とのバランスを保つための重り(カウンターウエイト93)を備えていた。即ち、カウンターウエイト93によって、試験開始前においては試験片Sに荷重治具6の自重が掛からないようになっていた。更に、試験装置120は、荷重治具6に鉛直方向下向きの荷重を加える荷重付与部94と、荷重治具6に加えられる荷重を測定する荷重測定部95と、を備えていた。更に、試験装置120は、第1レーザー変位計96、及び第2レーザー変位計97を備えていた。そして、試験装置120は、第1レーザー変位計96及び第2レーザー変位計97に接続された第1情報保存部(図示せず)と、荷重付与部94及び荷重測定部(95)に接続された第2情報保存部(図示せず)とを備えていた。更に、試験装置120は、第1情報保存部及び第2情報保存部に接続された情報処理部(図示せず)を備えていた。   The test apparatus of this comparative example (the test apparatus 120 having the balance structure shown in FIG. 7) includes a support jig 9 having two base side protrusions 91 and 92 that support the test piece S, and the support jig 9. And a fixed balance portion 8. The balance unit 8 was provided with a support column 8a fixed to the support jig 9, and a balance rod 8b fixed to the support column 8a so as to be rotatable. Further, the test apparatus (test apparatus 120) of this comparative example includes a load jig 6 having two load jig side protrusions at one end of the balance bar 8b of the balance unit 8, and the other end of the balance bar 8b. A weight (counterweight 93) for maintaining a balance with the load jig 6 was provided at the portion. That is, the counterweight 93 prevents the weight of the load jig 6 from being applied to the test piece S before the test is started. Further, the test apparatus 120 includes a load applying unit 94 that applies a downward load in the vertical direction to the load jig 6, and a load measurement unit 95 that measures a load applied to the load jig 6. Further, the test apparatus 120 was provided with a first laser displacement meter 96 and a second laser displacement meter 97. The test apparatus 120 is connected to a first information storage unit (not shown) connected to the first laser displacement meter 96 and the second laser displacement meter 97, a load application unit 94, and a load measurement unit (95). And a second information storage unit (not shown). Furthermore, the test apparatus 120 includes an information processing unit (not shown) connected to the first information storage unit and the second information storage unit.

(比較例3)
図8に示すような荷重治具保持手段を備えない曲げ強度試験装置を用いた以外は、実施例1と同様に試験片A〜Jについて「強度」、「たわみ」、及び「ヤング率」を測定した。その後、実施例1と同様にして「強度」、「たわみ」、及び「ヤング率」の各評価を行った。評価結果を表2に示す。
(Comparative Example 3)
“Strength”, “deflection”, and “Young's modulus” for the test pieces A to J are the same as in Example 1 except that a bending strength test apparatus that does not include a load jig holding means as shown in FIG. 8 is used. It was measured. Thereafter, in the same manner as in Example 1, each evaluation of “strength”, “deflection”, and “Young's modulus” was performed. The evaluation results are shown in Table 2.

なお、図8は、荷重治具保持手段を備えない曲げ強度試験装置130を模式的に示す正面図である。図8に示す曲げ強度試験装置130は、試験片Sを支持する基部側突起部12及び2つの基部側突起部12を有する平板状の板状部11を有する基部10を備えていた。曲げ強度試験装置130は、基部10の上方に位置する荷重治具20及び厳密直線運動機構によって荷重治具20を鉛直方向に平行に移動させる荷重治具保持腕30を備えていた。そして、曲げ強度試験装置130は、荷重治具20に鉛直方向下向きの荷重を加える荷重付与部50と、試験片Sの曲げ強度の測定時に荷重付与部によって荷重治具20に加えられる荷重を測定する荷重測定部60と、を備えていた。   FIG. 8 is a front view schematically showing a bending strength test apparatus 130 that does not include a load jig holding means. The bending strength test apparatus 130 shown in FIG. 8 was provided with a base 10 having a plate-like plate-like portion 11 having a base-side protruding portion 12 that supports the test piece S and two base-side protruding portions 12. The bending strength test apparatus 130 was provided with a load jig 20 located above the base 10 and a load jig holding arm 30 that moved the load jig 20 in parallel in the vertical direction by a strict linear motion mechanism. The bending strength test apparatus 130 measures the load applied to the load jig 20 by the load applying unit 50 that applies a downward load in the vertical direction and the load applying unit 20 when the bending strength of the test piece S is measured. And a load measuring unit 60.

本比較例の曲げ強度試験装置は、実施例1の曲げ強度試験装置において荷重治具保持手段(荷重相殺用重り)を用いていないものである。本比較例の曲げ強度試験装置は、荷重相殺用重りを用いていないため、試験片の曲げ強度の測定前から試験片に荷重治具の自重がかかっており、試験片の強度によっては、試験開始前に破壊されてしまった。   The bending strength test apparatus of this comparative example does not use the load jig holding means (load-canceling weight) in the bending strength test apparatus of Example 1. Since the bending strength test apparatus of this comparative example does not use a load canceling weight, the weight of the load jig is applied to the test piece before measuring the bending strength of the test piece. Depending on the strength of the test piece, It was destroyed before it started.

実施例1及び比較例1〜3の結果から、実施例1の曲げ強度試験装置は、比較例1〜3の試験装置に比べて曲げ強度試験を精度良く行うことができることが確認できた。   From the results of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3, it was confirmed that the bending strength test apparatus of Example 1 can perform the bending strength test more accurately than the testing apparatuses of Comparative Examples 1 to 3.

実施例1の曲げ強度試験装置は、セラミック材料(Cd、SiC、AT)からなる試験片の曲げ強度試験を精度良く行うことができた。また、実施例1の曲げ強度試験装置は、外周コート材などの隔壁以外の構成材料を試験片とした曲げ強度試験を精度良く行うことができた。実施例1の曲げ強度試験装置は、「1セル構造の試験片」についても曲げ強度試験を精度良く行うことができたため、セル形状の違い(例えば、四角形セル、六角形セルなど)による曲げ強度の違いも精度良く測定することができる。更に、実施例1の曲げ強度試験装置は、セル構造剛性を排除したヤング率の算出も可能である。   The bending strength test apparatus of Example 1 was able to accurately perform a bending strength test of a test piece made of a ceramic material (Cd, SiC, AT). Moreover, the bending strength test apparatus of Example 1 was able to accurately perform a bending strength test using a constituent material other than the partition wall such as the outer peripheral coating material as a test piece. Since the bending strength test apparatus of Example 1 was able to accurately perform the bending strength test on “one-cell structure test piece”, the bending strength due to the difference in cell shape (for example, a square cell, a hexagonal cell, etc.). It is possible to accurately measure the difference. Furthermore, the bending strength test apparatus of Example 1 can also calculate Young's modulus excluding cell structural rigidity.

本発明の曲げ強度試験装置は、曲げ強度試験を精度良く行うことができる。   The bending strength test apparatus of the present invention can perform a bending strength test with high accuracy.

1:治具、2,3,4,5:支点、6:荷重治具、7:押し治具、8:天秤部、8a:支柱、8b:天秤棒、9:支持治具、10:基部、11:板状部、11a:表面、11b:レーザー通過用大貫通孔、12,91,92:基部側突起部、20:荷重治具、20a:向かい合う面、21:荷重治具側突起部、22:柱状部、22a:天面、24:結合用突起、23:保持具、25:荷重治具本体、30:荷重治具保持腕、31:円運動部、32:距離調整部、33a:右側調整枠、33b:左側調整枠、34a:第1連結棒、34b:第2連結棒、34c:第3連結棒、34d:第4連結棒、35:第1円運動板、36:第2円運動板、37:距離調整板、37a:第1頂点部、37b:第2頂点部、37c:第3頂点部、37d:第4頂点部、38:第1固定柱、38a:第1回転軸、39:第2固定柱、39a:第2回転軸、40:荷重治具保持手段、50,94:荷重付与部、60,95:荷重測定部、70,96:第1レーザー変位計、71,97:第2レーザー変位計、80:第1情報保存部、81:第2情報保存部、83:情報処理部、90:破片落下阻止用治具、90a:レーザー通過用小貫通孔、93:カウンターウエイト、100:曲げ強度試験装置、110:万能試験機、A:セル、a,b,c,d,e,f,g:辺、S:試験片、S:基部側の面、S10:1セル構造の試験片、S100:リブ一枚の試験片、O:中心点、O,O,P:点、L:直線、l:長さ、T:厚さ。 1: jig, 2, 3, 4, 5: fulcrum, 6: load jig, 7: push jig, 8: balance part, 8a: support, 8b: balance bar, 9: support jig, 10: base 11: plate-like portion, 11a: surface, 11b: large through hole for laser passage, 12, 91, 92: base side protrusion, 20: load jig, 20a: facing surface, 21: load jig side protrusion, 22: columnar portion, 22a: top surface, 24: coupling protrusion, 23: holder, 25: load jig main body, 30: load jig holding arm, 31: circular motion portion, 32: distance adjusting portion, 33a: Right adjustment frame, 33b: left adjustment frame, 34a: first connecting rod, 34b: second connecting rod, 34c: third connecting rod, 34d: fourth connecting rod, 35: first circular motion plate, 36: second Circular motion plate, 37: distance adjustment plate, 37a: first vertex portion, 37b: second vertex portion, 37c: third vertex portion, 37d: fourth vertex Part 38: first fixed column 38a: first rotation axis 39: second fixed column 39a: second rotation axis 40: load jig holding means 50, 94: load applying unit 60, 95: Load measurement unit, 70, 96: first laser displacement meter, 71, 97: second laser displacement meter, 80: first information storage unit, 81: second information storage unit, 83: information processing unit, 90: debris drop Blocking jig, 90a: Small through hole for laser passage, 93: Counterweight, 100: Bending strength test device, 110: Universal testing machine, A: Cell, a, b, c, d, e, f, g: Side, S: Test piece, S 1 : Surface on the base side, S 10 : Test piece of cell structure, S 100 : Test piece with one rib, O: Center point, O 1 , O 2 , P 1 : Point , L: straight line, l: length, T: thickness.

Claims (7)

平板状の板状部、及び前記板状部の表面に互いに離間して配設される2つの、試験片を支持する基部側突起部、を有する基部と、
前記基部の前記基部側突起部の上方に位置し、前記基部の前記表面と向かい合う面に、前記試験片の曲げ強度の測定時に前記2つの基部側突起部の間に位置する1つまたは2つの荷重治具側突起部を有し、前記試験片の曲げ強度の測定時に前記荷重治具側突起部が前記試験片に当接して荷重を加える荷重治具と、
前記基部に固定され、厳密直線運動機構によって前記荷重治具を鉛直方向に平行な直線上を移動させる荷重治具保持腕と、
前記試験片の曲げ強度の測定前においては前記試験片に前記荷重治具の自重が掛からない状態で前記荷重治具を保持する荷重治具保持手段と、
前記荷重治具に鉛直方向下向きの荷重を加える荷重付与部と、
前記試験片の曲げ強度の測定時に前記荷重付与部によって前記荷重治具に加えられる荷重を測定する荷重測定部と、を備える曲げ強度試験装置。
A base having a plate-like plate-like portion and two base-side protrusions that are spaced apart from each other on the surface of the plate-like portion and support the test piece;
One or two positioned above the base-side protrusions of the base and facing the surface of the base between the two base-side protrusions when measuring the bending strength of the test piece A load jig having a load jig side protrusion, and applying a load by contacting the test piece with the load jig side protrusion when measuring the bending strength of the test piece;
A load jig holding arm fixed to the base and moving the load jig on a straight line parallel to the vertical direction by a strict linear motion mechanism;
Before measuring the bending strength of the test piece, load jig holding means for holding the load jig in a state where the weight of the load jig is not applied to the test piece,
A load applying unit for applying a downward load in the vertical direction to the load jig;
A bending strength testing apparatus comprising: a load measuring unit that measures a load applied to the load jig by the load applying unit when measuring the bending strength of the test piece.
前記荷重治具保持手段が、前記荷重治具保持腕に連結され、前記荷重治具と同じ重さであり、前記荷重治具の自重を相殺する荷重相殺用重りである請求項1に記載の曲げ強度試験装置。   The load jig holding means is connected to the load jig holding arm, has the same weight as the load jig, and is a load canceling weight that cancels the weight of the load jig. Bending strength test equipment. 前記試験片の前記基部側の面にレーザーを照射し、照射した前記レーザーにより前記試験片の変位量を計測する第1レーザー変位計を備える請求項1または2に記載の曲げ強度試験装置。   The bending strength test apparatus according to claim 1 or 2, further comprising a first laser displacement meter that irradiates a surface of the base of the test piece with a laser and measures a displacement amount of the test piece by the irradiated laser. 前記基部の前記板状部には、前記第1レーザー変位計から照射された前記レーザーが通る貫通孔であるレーザー通過用大貫通孔が形成され、前記第1レーザー変位計が、前記基部の前記板状部における前記基部側突起部が配設された面とは反対の面側に配設されており、
前記レーザー通過用大貫通孔の前記基部における前記板状部の前記表面側の開口よりも開口面積が小さく前記レーザーが通る貫通孔であるレーザー通過用小貫通孔が形成され、前記基部の前記板状部の、前記基部側突起部が配設された面に配設された破片落下阻止用治具を備え、
前記破片落下阻止用治具が、前記レーザー通過用大貫通孔の前記板状部の前記表面側の前記開口を覆い且つ前記破片落下阻止用治具の前記レーザー通過用小貫通孔と前記基部の前記板状部における前記レーザー通過用大貫通孔とが重なるように配設される請求項3に記載の曲げ強度試験装置。
The plate-like portion of the base is formed with a large through-hole for passing a laser that is a through-hole through which the laser irradiated from the first laser displacement meter passes, and the first laser displacement meter is connected to the base of the base Disposed on the surface of the plate-like portion opposite to the surface on which the base side protrusion is disposed;
A small through-hole for passing a laser, which is a through-hole through which the laser passes is smaller than an opening on the surface side of the plate-like portion at the base of the large through-hole for passing laser, and the plate of the base A debris drop prevention jig disposed on the surface of the shaped portion on which the base side protrusion is disposed,
The debris drop prevention jig covers the opening on the surface side of the plate-like portion of the laser passage large through hole, and the laser passage small through hole and the base of the fragment fall prevention jig The bending strength test device according to claim 3, wherein the plate-like portion is disposed so as to overlap with the large through hole for laser passage.
前記荷重治具にレーザーを照射し、照射した前記レーザーにより測定開始から測定終了までの前記荷重治具の移動距離を算出して前記試験片の変位量とする第2レーザー変位計を備える請求項1〜4のいずれか一項に記載の曲げ強度試験装置。   2. A second laser displacement meter is provided that irradiates the load jig with a laser, calculates a moving distance of the load jig from the start of measurement to the end of measurement by the irradiated laser, and sets the displacement amount of the test piece. The bending strength test apparatus as described in any one of 1-4. 前記第1レーザー変位計及び前記第2レーザー変位計に接続され、前記第1レーザー変位計及び前記第2レーザー変位計からの情報を保存する第1情報保存部と、
前記荷重付与部及び前記荷重測定部に接続され、前記荷重付与部及び前記荷重測定部からの情報を保存する第2情報保存部と、
前記第1情報保存部及び前記第2情報保存部に接続され、前記第1情報保存部及び前記第2情報保存部に保存された前記情報を処理する情報処理部と、を備える請求項5に記載の曲げ強度試験装置。
A first information storage unit connected to the first laser displacement meter and the second laser displacement meter and storing information from the first laser displacement meter and the second laser displacement meter;
A second information storage unit connected to the load application unit and the load measurement unit, and storing information from the load application unit and the load measurement unit;
An information processing unit connected to the first information storage unit and the second information storage unit and processing the information stored in the first information storage unit and the second information storage unit. The bending strength test apparatus described.
前記試験片の曲げ強度及びヤング率を測定可能な請求項1〜6のいずれか一項に記載の曲げ強度試験装置。   The bending strength test apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the bending strength and Young's modulus of the test piece can be measured.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150000978A (en) * 2013-06-26 2015-01-06 주식회사 케이씨텍 Membrane in carrier head

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104359667A (en) * 2014-11-21 2015-02-18 绵阳新天一电气科技发展有限公司 Mechanical-electrical integration circuit static load tester
US11143579B2 (en) * 2016-11-09 2021-10-12 Ohio State Innovation Foundation Bending apparatus for material testing and micro-CT imaging
JP7222371B2 (en) * 2020-02-26 2023-02-15 Jfeスチール株式会社 Bending Test Facility and Bending Test Method for Metal Plate Materials for Automobile Bodies, and Bending Performance Evaluation Method Using the Bending Test Facility
CN112378780A (en) * 2020-10-29 2021-02-19 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 Three-point/four-point bending fatigue testing method and device for composite material
CN112378789B (en) * 2020-11-29 2024-03-22 林州天辰建筑工程有限公司 Wallboard shock resistance detection device for construction with self-cleaning mechanism
CN112986006B (en) * 2021-02-08 2024-03-29 江西科技学院 Test tool and test method for bending mechanical property of sandwich structure

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6116508Y2 (en) * 1979-08-23 1986-05-21
JPS6120517Y2 (en) * 1979-11-30 1986-06-20
JPH05249013A (en) * 1992-03-04 1993-09-28 Ngk Insulators Ltd Bending tester
JP3225683B2 (en) * 1993-04-23 2001-11-05 株式会社明電舎 3-point bending test jig for minute brittle materials
JP4326485B2 (en) * 2005-02-25 2009-09-09 三菱重工業株式会社 Material strength test apparatus and material strength test method
JP2010117233A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Kinugawa Rubber Ind Co Ltd Friction testing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150000978A (en) * 2013-06-26 2015-01-06 주식회사 케이씨텍 Membrane in carrier head

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