JP6764270B2 - 引っ張りせん断接合強度測定用の治具 - Google Patents

Description

本発明は、引っ張りせん断接合強度測定用の治具に関する。

各種部材の軽量化の観点から、金属部材の代替品として樹脂部材が使用されている。しかし、全ての金属部材を樹脂部材で代替することは難しい場合も多い。そのような場合には、金属部材と樹脂部材を接合一体化することで新たな複合部材を製造することが考えられる。

近年、金属部材と樹脂部材の接合一体化による金属／樹脂複合構造体の技術開発が活発化しており、従来の接着剤や溶着を使用する方法等に比べ極めて高い金属部材と樹脂部材の接合強度が得られるようになってきている。例えば、特許文献１〜６には、金属部材をヒドラジン水溶液で浸漬処理することによって、その表面に凹部を形成した後、該処理面に熱可塑性樹脂を接合させる技術が開示されている。
金属／樹脂複合構造体においては、金属部材と樹脂部材との接合強度およびその耐久性に関わる特性評価が重要である。非特許文献１には、接合界面の機械的特性を多面的に評価する測定方法が提案されている。

特開２００４−２１６４２５号公報 特開２００９−６７２１号公報 国際公開第２００３／０６４１５０号パンフレット 特開２０１０−０６４４９６号公報 特開２０１２−０６６３８３号公報 特開２００５−１１９００５号公報 ＩＳＯ １９０９５−２，３：２０１５

本発明者の検討によれば、非特許文献１に記載された引っ張りせん断接合強度測定用の治具を用いて金属／樹脂複合構造体の引っ張りせん断接合強度を測定すると、金属部材が相対的に柔らかい場合において測定精度に劣ることが明らかになった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、引っ張りせん断接合強度を精度よく測定できる引っ張りせん断接合強度測定用の治具を提供するものである。

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した。その結果、特定の治具を用いることによって、板状部材からなる重ね合わせ試験片の引っ張りせん断接合強度を精度よく測定できることを見出し、本発明に至った。

本発明によれば、以下に示す引っ張りせん断接合強度測定用の治具が提供される。

［１］
第１板状部材と第２板状部材とからなる重ね合わせ試験片の引っ張りせん断接合強度測定用の治具であって、
上記第１板状部材を固定する第１固定手段を有する支持部材Ａと、
上記第２板状部材を固定する第２固定手段を有する支持部材Ｂと、
上記支持部材Ｂを固定する第３固定手段を有するとともに、上記支持部材Ａを上記試験片の長手方向にスライド移動できるスライド機構を有する支持部材Ｃと、
を備え、
上記支持部材Ａを上記支持部材Ｃの上記スライド機構にスライド挿入するとともに、上記支持部材Ｂを上記支持部材Ｃの上記第３固定手段に固定することにより、上記支持部材Ａ、上記支持部材Ｂおよび上記支持部材Ｃを一体化する治具。
［２］
上記［１］に記載の治具において、
上記第１板状部材および上記第２板状部材の一方が金属部材であり、かつ、他方が樹脂部材であり、
上記試験片が上記金属部材と上記樹脂部材との重ね合わせ部が接合されている金属／樹脂複合構造体である治具。
［３］
上記［１］または［２］に記載の治具において、
上記第１固定手段は上記第１板状部材を嵌合できる第１ザグリ部を有し、
上記第１ザグリ部に上記第１板状部材を嵌合することによって上記試験片の上記第１板状部材を上記支持部材Ａに固定する治具。
［４］
上記［１］乃至［３］いずれか一つに記載の治具において、
上記第２固定手段は上記第２板状部材を嵌合できる第２ザグリ部を有し、
上記第２ザグリ部に上記第２板状部材を嵌合することによって上記試験片の上記第２板状部材を上記支持部材Ｂに固定する治具。
［５］
上記［１］乃至［４］いずれか一つに記載の治具において、
上記第３固定手段は上記支持部材Ｂを嵌合できる第３ザグリ部を有し、
上記第３ザグリ部に上記支持部材Ｂを嵌合することによって上記支持部材Ｂを上記支持部材Ｃに固定する治具。
［６］
上記［５］に記載の治具において、
上記支持部材Ｂおよび上記支持部材Ｃには上記支持部材Ｃの上記第３ザグリ部に上記支持部材Ｂをスライドロックできるスライドロック機構が設けられており、
スライドロックすることによって上記支持部材Ｃに上記支持部材Ｂをロックでき、
スライドロックを解除することによって上記試験片を構成する上記第１板状部材の鉛直方向に上記支持部材Ｃから上記支持部材Ｂを脱着できる治具。
［７］
上記［１］乃至［６］いずれか一つに記載の治具において、
上記支持部材Ａおよび上記支持部材Ｃは、引っ張り試験機の一対のつかみ具によって把持可能なつかみ部をそれぞれ有する治具。
［８］
上記［１］乃至［７］いずれか一つに記載の治具において、
上記支持部材Ａおよび上記支持部材Ｃには第１貫通孔および第２貫通孔がそれぞれ設けられており、
上記第１貫通孔および上記第２貫通孔に押し通して上記試験片を上記第１固定手段から押し出すことが可能な押出手段が、上記支持部材Ｃの上記第３固定手段が設けられた面とは反対側の面に設けられている治具。

本発明によれば、板状部材からなる重ね合わせ試験片の引っ張りせん断接合強度を精度よく測定することができる。

本発明に係る実施形態の治具の構造の一例を模式的に示した分解斜視図である。 本発明に係る実施形態の試験片が装着された状態の治具の構造の一例を模式的に示した断面図である。 本発明に係る実施形態の重ね合わせ試験片の構造の一例を模式的に示した斜視図である。 本発明に係る実施形態の支持部材Ｂの第２固定手段側の構造の一例を模式的に示した斜視図である。 本発明に係る実施形態の支持部材Ｃの押出手段側の構造の一例を模式的に示した斜視図である。 本発明に係る実施形態の支持部材Ｃの第３固定手段側の構造の一例を模式的に示した斜視図である。 本発明に係る実施形態の支持部材Ｂのスライドロック機構の一例を模式的に示した平面図であり、このうち（ａ）はスライドロックしていない状態であり、（ｂ）はスライドロックしている状態である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には共通の符号を付し、適宜説明を省略する。また、図は概略図であり、実際の寸法比率とは一致していない。

図１は、本発明に係る実施形態の治具１００の構造の一例を模式的に示した分解斜視図である。
図２は、本発明に係る実施形態の試験片１０が装着された状態の治具１００の構造の一例を模式的に示した断面図である。
図３は、本発明に係る実施形態の重ね合わせ試験片１０の構造の一例を模式的に示した斜視図である。図中の部材番号１１、１２および１３以外の数字は寸法（単位；ｍｍ）を示す。また、図３に示す試験片１０は、例えば、ＩＳＯ １９０９５−２：２０１５において定義された重ね合わせ試験片である。
図４は、本発明に係る実施形態の支持部材Ｂの第２固定手段３１側の構造の一例を模式的に示した斜視図である。

本実施形態に係る治具１００は、第１板状部材１１と第２板状部材１２とからなる重ね合わせ試験片１０の引っ張りせん断接合強度測定用の治具であって、第１板状部材１１を固定する第１固定手段２１を有する支持部材Ａと、第２板状部材１２を固定する第２固定手段３１を有する支持部材Ｂと、支持部材Ｂを固定する第３固定手段４１を有するとともに、支持部材Ａを試験片１０の長手方向Ｘ１にスライド移動できるスライド機構４２を有する支持部材Ｃと、を備えている。そして、支持部材Ａを支持部材Ｃのスライド機構４２にスライド挿入するとともに、支持部材Ｂを支持部材Ｃの第３固定手段４１に固定することにより、支持部材Ａ、支持部材Ｂおよび支持部材Ｃを一体化する。

ここで、第１板状部材１１と第２板状部材１２とからなる重ね合わせ試験片１０とは、例えば、ＩＳＯ １９０９５−２：２０１５において定義された重ね合わせ試験片である。第１板状部材１１と第２板状部材１２との接合部分１３の面積は、例えば、縦５ｍｍ、横１０ｍｍである。
また、例えば、第１板状部材１１および第２板状部材１２の一方が金属部材であり、かつ、他方が樹脂部材である。すなわち、重ね合わせ試験片１０は、例えば、第１板状部材１１と第２板状部材１２との重ね合わせ部が接合されている金属／樹脂複合構造体である。
本実施形態において、重ね合わせ試験片１０の引っ張りせん断接合強度をより精度よく測定する観点から、第１板状部材１１が金属部材であり、第２板状部材１２が樹脂部材である態様が好ましい。

ここで、本発明者の検討によれば、ＩＳＯ １９０９５−３：２０１５に記載された、従来の引っ張りせん断接合強度測定用の治具は、引っ張り試験機の上部つかみ具が、試験片の一部分である板状部材を直接把持するので、特に板状部材が相対的に柔らかな場合においては金属／樹脂複合構造体の接合部が固有に備える引っ張りせん断接合強度を正確に測定できない場合があることが明らかになった。また、このような事情により同一試験片を複数回測定した場合の標準偏差や変動係数は満足すべきものではない場合があることが明らかになった。
これらの理由は明らかではないが、試験片の一部分である板状部材を直接把持するので、特に板状部材が相対的に柔らかな場合は、測定の際に板状部材が伸びてしまったり、試験片の中心がずれてしまったりするからだと考えられる。
これに対し、本実施形態に係る治具１００を用いると、試験片を構成する板状部材が相対的に柔らかな種類であっても、再現性よく引っ張りせん断接合強度を測定することができる。これは、引っ張り試験機の上部つかみ具が把持する対象物が試験片を固定化した支持部材であるため、測定の際に板状部材が伸びてしまったり、試験片の中心がずれてしまったりすることを抑制でき、その結果、試験片の一部分が相対的に柔らかな場合であっても、真の引っ張りせん断接合強度が得られやすいからだと考えられる。

また、本発明者の検討によれば、ＩＳＯ １９０９５−３：２０１５に記載された、従来の引っ張りせん断接合強度測定用の治具を用いると、引っ張りせん断接合強度測定において、測定のたびに引っ張り試験用上下つかみ具を取り外すための時間を取る必要があり、試験時間が長くなってしまうことが明らかになった。
すなわち、ＩＳＯ １９０９５−３：２０１５に記載された、従来の引っ張りせん断接合強度測定法を採用する場合は、一回の測定が終わるたびに引っ張り試験機の上下つかみ具を取り外して次の試験片を把持する操作が必要なため、複数個の試験片を連続して測定する場合においては測定時間効率に優れた測定用治具とは言い難かった。
これに対し、本実施形態に係る治具１００を用いると、測定のたびに、引っ張り試験機の上下つかみ具を取り外す工程が不要となるので連続的に試験を実施する場合の測定時間を短縮することができる。
すなわち、本実施形態に係る治具１００によれば、引っ張り試験機の上下つかみ具を取り外すことなく試験片の取り換え操作のみで連続測定を精度よくおこなうことができる。

支持部材Ａは、第１板状部材１１を固定する第１固定手段２１を有している。
第１固定手段２１としては第１板状部材１１が支持部材Ａの動きに追随できるものであれば特に制限されないが、例えば、第１板状部材１１を嵌合できる第１ザグリ部２３を有する構造が挙げられる。第１ザグリ部２３に第１板状部材１１を嵌合することによって試験片１０の第１板状部材１１を支持部材Ａに固定することができる。
ここで、第１ザグリ部２３は、例えば、支持部材Ａの支持部材Ｂ側の表面をザグリ状に加工することにより形成することができる。ザグリ状に加工する方法としては、例えば、フラット加工等が挙げられる。

第１ザグリ部２３の深さは第１板状部材１１の厚みに等しいことが好ましい。また、第１ザグリ部２３の平面寸法は第１板状部材１１の平面寸法に等しいことが好ましく、縦と横の各寸法の５％を目安にした遊び間隔を保有していてもよい。
図３に示すように、第１板状部材１１の厚みは、例えば、１．５ｍｍであり、第１板状部材１１の平面寸法は、例えば、縦４５ｍｍ、横１０ｍｍ以上である。

支持部材Ａは、引っ張り試験機の一対のつかみ具によって把持可能な上部つかみ部２５を有することが好ましい。これにより引っ張り試験機の一対のつかみ具によって治具１００の片端を引っ張り試験機に固定することができる。

支持部材Ｂは、第２板状部材１２を固定する第２固定手段３１を有している。
第２固定手段３１としては特に制限されないが、例えば、第２板状部材１２を嵌合できる第２ザグリ部３３を有する構造が挙げられる。第２ザグリ部３３に第２板状部材１２を嵌合することによって試験片１０の第２板状部材１２を支持部材Ｂに固定することができる。
ここで、第２ザグリ部３３は、例えば、支持部材Ｂの支持部材Ａ側の表面をザグリ状に加工することにより形成することができる。ザグリ状に加工する方法としては、例えば、フラット加工等が挙げられる。

第２ザグリ部３３の深さは第２板状部材１２の厚みに等しいことが好ましい。また、第２ザグリ部３３の平面寸法は第２板状部材１２の平面寸法に等しいことが好ましく、縦と横の各寸法の５％を目安にした遊び間隔を保有していてもよい。
図３に示すように、第２板状部材１２の厚みは、例えば、３ｍｍであり、第２板状部材１２の平面寸法は、例えば、縦４５ｍｍ、横１０ｍｍである。

支持部材Ｃは、支持部材Ｂを固定する第３固定手段４１を有するとともに、支持部材Ａを試験片１０の長手方向Ｘ１にスライド移動できるスライド機構４２を有している。
第３固定手段４１としては特に制限されないが、例えば、支持部材Ｂを嵌合できる第３ザグリ部４３を有する構造が挙げられる。これにより、第３ザグリ部４３に支持部材Ｂを嵌合することによって支持部材Ｂを支持部材Ｃに固定することができる。
ここで、第３ザグリ部４３は、例えば、支持部材Ｃの支持部材Ｂ側の表面をザグリ状に加工することにより形成することができる。
ザグリ状に加工する方法としては、例えば、フラット加工等が挙げられる。

また、第３固定手段４１は、例えば、複数個のメス部４９を第３ザグリ部４３に有するとともに、支持部材Ｂに複数個のオス部３５を有する構成であることが好ましい。これにより、支持部材Ｃの複数個のメス部４９を有する第３ザグリ部４３に、支持部材Ｂの複数個のオス部３５を嵌合し、支持部材Ｂを支持部材Ｃに固定することができる。

スライド機構４２としては支持部材Ａを試験片１０の長手方向Ｘ１にスライド移動できる機構であれば特に限定されない。スライド機構４２を有することにより、支持部材Ａを支持部材Ｃにスライド挿入することができる。また、引っ張りせん断接合強度測定の際に、第１板状部材１１が固定された支持部材Ａを、第２板状部材１２が固定された支持部材Ｂから移動させることができ、第１板状部材１１と第２板状部材１２の間の引っ張りせん断接合強度を測定することができる。

支持部材Ｃは、引っ張り試験機の一対のつかみ具によって把持可能な下部つかみ部４５を有することが好ましい。これにより引っ張り試験機の一対のつかみ具によって治具１００の片端を引っ張り試験機に固定することができる。

図５は、本発明に係る実施形態の支持部材Ｃの押出手段４８側の構造の一例を模式的に示した斜視図である。図６は、本発明に係る実施形態の支持部材Ｃの第３固定手段４１側の構造の一例を模式的に示した斜視図である。
支持部材Ａおよび支持部材Ｃには第１貫通孔２７および第２貫通孔４７がそれぞれ設けられており、第１貫通孔２７および第２貫通孔４７に押し通して試験片１０を第１固定手段２１から押し出すことが可能な押出手段４８が、支持部材Ｃの第３固定手段４１が設けられた面とは反対側の面に設けられていることが好ましい。
ここで、第１貫通孔２７は第１ザグリ部２３に設けられていることが好ましい。これにより、第１貫通孔２７および第２貫通孔４７に押し通して試験片１０を第１固定手段２１から押し出すことが容易となる。
また、押出手段４８としては試験片１０を押し出すことができるものであれば特に限定されないが、例えば、突起状のピン等が挙げられる。

図７は、本発明に係る実施形態の支持部材Ｂのスライドロック機構の一例を模式的に示した平面図であり、このうち（ａ）はスライドロックしていない状態であり、（ｂ）はスライドロックしている状態である。
支持部材Ｂおよび支持部材Ｃには支持部材Ｃの第３ザグリ部４３に支持部材Ｂをスライドロックできるスライドロック機構が設けられていることが好ましい。
スライドロック機構としては、例えば、支持部材Ｂを支持部材Ｃの第３ザグリ部４３に嵌合し、その後、スライド調節手段３９によりスライド板３７を支持部材Ｂの長手方向Ｘ１にスライド移動させ、支持部材Ｂを支持部材Ｃにロックする機構が挙げられる。
スライドロックすることによって支持部材Ｃに支持部材Ｂをロックでき、試験片１０の引っ張りせん断接合強度をより精度良く測定することができる。
また、スライドロック機構は、スライドロックを解除することによって試験片１０を構成する第１板状部材１１の鉛直方向に支持部材Ｃから支持部材Ｂを脱着できる構成であることが好ましい。

次いで、本実施形態に係る治具１００を用いて、複数個の試験片１０の引っ張りせん断接合強度を連続的に測定する場合の手順の一例について説明する。
（１）支持部材Ａを支持部材Ｃのスライド機構４２に突き当たるまでスライド挿入し、その後、支持部材Ａの上部つかみ部２５および支持部材Ｃの下部つかみ部４５を、それぞれ引っ張り試験機の上部つかみ具および下部つかみ具に把持させ、しっかり固定する。
（２）支持部材Ａの第１ザグリ部２３に試験片１０の第１板状部材１１を嵌合させ、次いで、支持部材Ｂの第２ザグリ部３３に試験片１０の第２板状部材１２を嵌合させ、スライド調節手段３９によりスライド板３７を支持部材Ｂの長手方向Ｘ１にスライド移動させ、支持部材Ｂを支持部材Ｃにロックさせて固定する。
（３）引っ張り試験機の上部つかみ具を離間駆動させることによって引っ張り試験を実施する。
（４）引っ張り試験機の上部つかみ具を標準位置にリセットした後に、スライドロックを解除することによって支持部材Ｂを支持部材Ｃから取り外し、次いで、測定済みの試験片１０を取り外す。
この際に、測定済みの試験片１０が第１ザグリ部２３から取り外しにくい場合は、支持部材Ｃの第３固定手段４１側とは反対側の面に設けられている押出手段４８を押すことによって試験片１０の取り外しを容易にすることができる。
（５）支持部材Ａの第１ザグリ部２３に次の試験片１０を装着して、上記（２）〜（４）の操作を繰り返す。

以上述べた測定方法では、測定ごとに試験片のつかみ部を、引っ張り試験機のつかみ具に把持固定する操作およびつかみ具から解放する操作が不要なため、連続測定に要する時間は大幅に短縮できる。
また、引っ張り試験機の上部つかみ具が把持する対象物が、公知技術で見られたような試験片の一部分である板状部材ではなく、試験片を固定化した支持部材であるため、例えば、試験片の一部分が相対的に柔らかな場合であっても、真の引っ張りせん断強度が得られやすい。また、その結果、測定誤差の極小化につなげられる。

重ね合わせ試験片１０が金属部材と樹脂部材とが接合された金属／樹脂複合構造体の場合、金属部材および樹脂部材としては特に限定されないが、例えば、以下のものが挙げられる。
まず、金属部材を構成する金属材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銅（Ｃｕ）、チタン（Ｔｉ）、ステンレス（ＳＵＳ）、鉄（Ｆｅ）のうちの何れか１種、又は、これらのうちの何れか１種を含む合金等が挙げられる。これらの中では、アルミニウム（Ａｌ）を含む合金が、金属部材と樹脂部材との接合作業性、軽量性、意匠性等の観点から好ましく採用される。

樹脂部材は、例えば、樹脂または樹脂を含む樹脂組成物により構成されている。樹脂組成物は、樹脂成分として樹脂と、必要に応じて充填材と、を含む。さらに、樹脂組成物は必要に応じてその他の配合剤を含む。
樹脂としては特に限定されないが、例えば、低密度エチレン系樹脂、中密度エチレン系樹脂、超低密度エチレン系樹脂、プロピレン（共）重合体、１−ブテン（共）重合体、４−メチルペンテン−１（共）重合体、エチレン・α−オレフィン共重合体、エチレン・環状オレフィン共重合体、エチレン・α−オレフィン・環状オレフィン共重合体、エチレン・α−オレフィン・非共役ポリエン共重合体、エチレン・α−オレフィン・共役ポリエン共重合体、エチレン・芳香族ビニル共重合体、エチレン・α−オレフィン・芳香族ビニル共重合体等のポリオレフィン系樹脂、ポリメタクリル酸メチル等のポリメタクリル樹脂、ポリアクリル酸メチル等のポリアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリエステルエ−テル、ポリビニルアルコール−ポリ塩化ビニル共重合、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリメチルペンテン、無水マレイン酸−スチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリブチレンテレフテレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）等のポリエステル樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、スチレン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、アイオノマー、アミノポリアクリルアミド、イソブチレン無水マレイン酸コポリマー、ＡＢＳ、ＡＣＳ、ＡＥＳ、ＡＳ、ＡＳＡ，ＭＢＳ、エチレン−塩化ビニルコポリマー、エチレン−酢酸ビニルコポリマー、エチレン−酢酸ビニル−塩化ビニルグラフトポリマー、エチレン−ビニルアルコールコポリマー、塩素化ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、カルボキシビニルポリマー、ケトン樹脂、非晶性コポリエステル、ノルボルネン樹脂、フッ素プラスチック、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素化エチレンポリプロピレン、ＰＦＡ、ポリクロロフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリアリレート、熱可塑性ポリイミド、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリサルホン、ポリパラメチルスチレン、ポリアリルアミン、ポリビニルエーテル、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリメチルペンテン、オリゴエステルアクリレート、キシレン樹脂、マレイン酸樹脂、ポリヒドロキシブチレート、ポリスルホン、ポリ乳酸、ポリグルタミン酸、ポリカプロラクトン等が挙げられる。なお、これらの樹脂は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。

充填材としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維等の有機繊維、炭素粒子、粘土、タルク、シリカ、ミネラル、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、セルロース繊維等からなる群から一種または二種以上を選ぶことができる。これらのうち、好ましくは、ガラス繊維、炭素繊維、タルク、ミネラルから選択される一種または二種以上である。

以上、本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。

以下、本実施形態を、実施例・比較例を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態は、これらの実施例の記載に何ら限定されるものではない。

［実施例１］
（金属部材の表面粗化処理）
ＪＩＳ Ｈ４０００に規定された合金番号５０５２のアルミニウム板（厚み：１．５ｍｍ）を、長さ４５ｍｍ、幅１８ｍｍに切断した。このアルミニウム板を以下に示す組成の酸系エッチング剤（３０℃）中に４０秒間浸漬し、揺動させることによってエッチングした。次いで、流水で超音波洗浄（水中、１分）を行い、乾燥させることにより表面処理済みの金属部材を得た。
酸系エッチング剤の組成：硫酸（８．２質量％）、塩化第二鉄（１５．６質量％）、塩化第二銅（０．４質量％）、硫酸マンガン1水和物（０．７質量％）、水（残部）

（金属／樹脂複合構造体の作製）
日本製鋼所社製のＪ８５ＡＤ１１０Ｈに小型ダンベル金属インサート金型を装着し、金型内に表面処理済みの金属部材を設置した。次いで、その金型内に樹脂組成物として、ガラス繊維強化ポリプロピレン（プライムポリマー社製Ｖ７１００、ポリプロピレン（ＭＦＲ（２３０℃、２．１６ｋｇ荷重）：１８ｇ／１０ｍｉｎ）８０質量部、ガラス繊維２０質量部）を、シリンダー温度２５０℃、金型温度１２０℃、射出速度２５ｍｍ／ｓｅｃ、保圧８０ＭＰａ、保圧時間１０秒の条件にて射出成形を行い、図３に示すサイズの金属／樹脂複合構造体の試験片を複数個得た。

（引っ張りせん断接合強度測定）
引っ張り試験機「モデル１３２３（アイコーエンジニヤリング社製）」を使用し、引っ張り試験機に図１に示す治具を取り付け、室温（２３℃）にて、チャック間距離６０ｍｍ、引っ張り速度１０ｍｍ／ｍｉｎの条件にて測定をおこなった。破断荷重（Ｎ）を金属部材と樹脂部材との接合部分１３の面積で除することにより引っ張りせん断接合（ＭＰａ）を得た。
ここで、異なる試験片について引っ張りせん断接合強度測定を５回おこない、引っ張りせん断接合強度の標準偏差を算出した。

［比較例１］
図１に示す治具を用いる方法の代わりに、ＩＳＯ １９０９５−３：２０１５に記載された、アルミニウム板を上部つかみ具で直接把持する方法を用いた以外は実施例１と同様にして引っ張りせん断接合強度を測定し、引っ張りせん断接合強度の標準偏差を算出した。

その結果、実施例１で得られた引っ張りせん断接合強度の標準偏差は、比較例１で得られた引っ張りせん断接合強度の標準偏差に比べて小さい、すなわち測定精度に優れることが分かった。

Ａ 支持部材
Ｂ 支持部材
Ｃ 支持部材
１０ 試験片
１１ 第１板状部材
１２ 第２板状部材
１３ 接合部分
２１ 第１固定手段
２３ 第１ザグリ部
２５ 上部つかみ部
２７ 第１貫通孔
３１ 第２固定手段
３３ 第２ザグリ部
３５ オス部
３７ スライド板
３９ スライド調節手段
４１ 第３固定手段
４２ スライド機構
４３ 第３ザグリ部
４５ 下部つかみ部
４７ 第２貫通孔
４８ 押出手段
４９ メス部
１００ 治具

Claims (7)

1. 第１板状部材と第２板状部材とからなる重ね合わせ試験片の引っ張りせん断接合強度測定用の治具であって、
   前記第１板状部材を固定する第１固定手段を有する支持部材Ａと、
   前記第２板状部材を固定する第２固定手段を有する支持部材Ｂと、
   前記支持部材Ｂを固定する第３固定手段を有するとともに、前記支持部材Ａを前記試験片の長手方向にスライド移動できるスライド機構を有する支持部材Ｃと、
   を備え、
   前記支持部材Ａを前記支持部材Ｃの前記スライド機構にスライド挿入するとともに、前記支持部材Ｂを前記支持部材Ｃの前記第３固定手段に固定することにより、前記支持部材Ａ、前記支持部材Ｂおよび前記支持部材Ｃを一体化し、
   前記第３固定手段は前記支持部材Ｂを嵌合できる第３ザグリ部を有し、
   前記第３ザグリ部に前記支持部材Ｂを嵌合することによって前記支持部材Ｂを前記支持部材Ｃに固定し、
   前記支持部材Ｂおよび前記支持部材Ｃには前記支持部材Ｃの前記第３ザグリ部に前記支持部材Ｂをスライドロックできるスライドロック機構が設けられており、
   スライドロックすることによって前記支持部材Ｃに前記支持部材Ｂをロックでき、
   スライドロックを解除することによって前記試験片を構成する前記第１板状部材の鉛直方向に前記支持部材Ｃから前記支持部材Ｂを脱着できる治具。
2. 請求項１に記載の治具において、
   前記支持部材Ａおよび前記支持部材Ｃには第１貫通孔および第２貫通孔がそれぞれ設けられており、
   前記第１貫通孔および前記第２貫通孔に押し通して前記試験片を前記第１固定手段から押し出すことが可能な押出手段が、前記支持部材Ｃの前記第３固定手段が設けられた面とは反対側の面に設けられている治具。
3. 第１板状部材と第２板状部材とからなる重ね合わせ試験片の引っ張りせん断接合強度測定用の治具であって、
   前記第１板状部材を固定する第１固定手段を有する支持部材Ａと、
   前記第２板状部材を固定する第２固定手段を有する支持部材Ｂと、
   前記支持部材Ｂを固定する第３固定手段を有するとともに、前記支持部材Ａを前記試験片の長手方向にスライド移動できるスライド機構を有する支持部材Ｃと、
   を備え、
   前記支持部材Ａを前記支持部材Ｃの前記スライド機構にスライド挿入するとともに、前記支持部材Ｂを前記支持部材Ｃの前記第３固定手段に固定することにより、前記支持部材Ａ、前記支持部材Ｂおよび前記支持部材Ｃを一体化し、
   前記支持部材Ａおよび前記支持部材Ｃには第１貫通孔および第２貫通孔がそれぞれ設けられており、
   前記第１貫通孔および前記第２貫通孔に押し通して前記試験片を前記第１固定手段から押し出すことが可能な押出手段が、前記支持部材Ｃの前記第３固定手段が設けられた面とは反対側の面に設けられている治具。
4. 請求項１乃至３いずれか一項に記載の治具において、
   前記第１板状部材および前記第２板状部材の一方が金属部材であり、かつ、他方が樹脂部材であり、
   前記試験片が前記金属部材と前記樹脂部材との重ね合わせ部が接合されている金属／樹脂複合構造体である治具。
5. 請求項１乃至４いずれか一項に記載の治具において、
   前記第１固定手段は前記第１板状部材を嵌合できる第１ザグリ部を有し、
   前記第１ザグリ部に前記第１板状部材を嵌合することによって前記試験片の前記第１板状部材を前記支持部材Ａに固定する治具。
6. 請求項１乃至５いずれか一項に記載の治具において、
   前記第２固定手段は前記第２板状部材を嵌合できる第２ザグリ部を有し、
   前記第２ザグリ部に前記第２板状部材を嵌合することによって前記試験片の前記第２板状部材を前記支持部材Ｂに固定する治具。
7. 請求項１乃至６いずれか一項に記載の治具において、
   前記支持部材Ａおよび前記支持部材Ｃは、引っ張り試験機の一対のつかみ具によって把持可能なつかみ部をそれぞれ有する治具。

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