JP7180850B2 - 変形試験器 - Google Patents
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Description
特許文献2及び特許文献5は、面状の試験体を繰り返し折り曲げたり延ばしたりを繰り返す試験を行うものである。
特許文献3は、シート状の試験体をU字形に垂らして一方を固定し、他方を上下に動かすことで折り曲げ部分を試験体において移動させる試験を行うものである。
このような試験体を繰り返し曲げたり延ばしたりする試験において、試験体に生じる変化を把握するため、曲げ延ばしされる試験体の状態(例えば、外観、温度、音等)を検出することが求められる場合がある。
そこで、本発明では、第1取付面の第1縁部と第2取付面の第2縁部との間に架け渡された試験体が曲げたり延ばしたりされる間の該試験体の状態をうまく検出することができる変形試験器を提供することを目的とする。
第1取付板は、第1取付面と、第1取付面の縁部である第1縁部と、を有する。第1取付面は、試験体が取り付けられる面であり、例えば、シート状、フィルム状、膜状、板状等のように主表面を有する試験体が、該主表面の一部が第1取付面に接着等によって取り付けられる。第1縁部は、第1取付面の縁部であって第1線分上に存する真っ直ぐな縁である。
第2取付板は、第2取付面と、第2取付面の縁部である第2縁部と、を有する。第2取付面は、試験体が取り付けられる面であり、例えば、シート状、フィルム状、膜状、板状等のように主表面を有する試験体が、該主表面の一部が第2取付面に接着等によって取り付けられる。第2縁部は、第2取付面の縁部であって第2線分上に存する真っ直ぐな縁である。
このような第1取付板の第1取付面と、第2取付板の第2取付面と、に試験体が取り付けられ、第1縁部と第2縁部との間に試験体が架け渡される。
回動手段は、(c)第1取付板を第2線分に対して相対的に第1線分を中心に回動させること、(d)第2取付板を第1線分に対して相対的に第2線分を中心に回動させること、のうち一方又は両方を行う。
このような検出器が、第1縁部と第2縁部との間に存する試験体の部分(検出対象とする部分)の状態を検出できるように検出器支持手段によって支持される。
かかる本試験器の変形試験において、第1線分と第2線分とを2辺とする仮想上の四角形である対象領域の絶対位置が変化する。しかしながら、本試験器においては、この変形試験における対象領域の絶対位置の変化に関わらず、検出器支持手段に支持される検出器に対する対象領域の相対的位置が略同じにされる。
そして、検出器支持手段に支持される検出器から見て、対象領域(第1縁部と第2縁部との間に存する試験体の部分が対象領域の近くに存在する。)の相対的位置(距離、方向)が略同じに保たれるので、変形試験における対象領域の絶対位置が変化しても、第1縁部と第2縁部との間に存する試験体の部分に対する検出器の相対的な位置(距離、方向)がほぼ同じに保たれることから、検出器よって対象とする該部分の状態を安定的かつ正確に検出することができる。
このように検出器支持手段を、絶対位置が変化する第1縁部及び/又は第2縁部に取り付けるという簡単な構成によって、第1線分と第2線分とを2辺とする対象領域の絶対位置変化に合わせて検出器支持手段の絶対位置を変化させ、検出器支持手段に支持される検出器に対する対象領域の相対的位置を略同じに保つことができる。なお、絶対位置が変化する第1縁部及び/又は第2縁部への検出器支持手段の取付は、直接的(他の物を介することなく取り付ける)及び間接的(他の物を介して取り付ける)のいずれであってもよい。
支持手段は、試験体が架け渡される隙間が第1縁部と第2縁部との間に形成されるように、第1線分と第2線分とが互いに平行で相対的位置を保持しつつ、第1取付板を第2線分に対して相対的に第1線分を中心に回動可能であり、及び/又は、第2取付板を第1線分に対して相対的に第2線分を中心に回動可能であるように、第1取付板と第2取付板とを支持するものであるが、支持手段は両縁部位置関係保持部材を有するようにしてもよい。即ち、両縁部位置関係保持部材は、第1取付板及び第2取付板が直接的又は間接的に取り付けられるが、第1取付板に対し第1直線(第1線分を含む)の周りに回動可能に第1取付板が直接的又は間接的に取り付けられると共に、第2取付板に対し第2直線(第2線分を含む)の周りに回動可能に第2取付板が直接的又は間接的に取り付けられる。そして、両縁部位置関係保持部材は、第1取付板に対する回動可能な軸である第1直線と、第2取付板に対する回動可能な軸である第2直線と、の間の距離を一定に保持する。かかる両縁部位置関係保持部材を支持手段が有することで、支持手段を簡単に構成することができる。
そして、検出器支持手段が、第1線分及び第2線分と共に動く両縁部位置関係保持部材に取り付けられることで、第1線分と第2線分とを2辺とする対象領域の絶対位置変化に合わせて検出器支持手段の絶対位置をうまく変化させて、検出器支持手段に支持される検出器に対する対象領域の相対的位置を略同じに保つことができる。
こうすることで、両縁部位置関係保持部材として、第1線分の一端側の第1取付板と第2線分の一端側の第2取付板とに取り付けられる一端側の両縁部位置関係保持部材と、第1線分の他端側の第1取付板と第2線分の他端側の第2取付板とに取り付けられる他端側の両縁部位置関係保持部材と、を含むので、一端側と他端側との両方において、第1縁部(第1線分)と第2縁部(第2線分)との位置関係が確実に保持される。
そして、検出器支持手段が、一端側の両縁部位置関係保持部材と他端側の両縁部位置関係保持部材とに取り付けられるので、変形試験における対象領域の絶対位置変化に伴って検出器支持手段の絶対位置を確実に変化させ、検出器支持手段に支持される検出器に対する対象領域の相対的位置を略同じにうまく保つことができる。
このような支持手段が有する取付板支持手段によって、第1線分と平行な第1回動軸の周りに第1取付板が回動可能に支持され、第2線分と平行な第2回動軸の周りに第2取付板が回動可能に支持されると共に、第1回動軸と第2回動軸との間の距離が変化可能になるので、第1線分と第2線分とが互いに平行で相対的位置を保持しつつ、第1取付板を第2線分に対して相対的に第1線分を中心に回動可能にし、第2取付板を第1線分に対して相対的に第2線分を中心に回動可能にした状態で第1取付板と第2取付板とを支持することができる。
こうすることで取付板支持手段が有する第1回動棒が、第1回動軸の周りに回動可能に第1取付板を支持し、回動手段が備える回動駆動手段が、それに取り付けられた第1回動棒を第1回動軸の周りに回動させるので、第1回動軸の周りに第1取付板が回動される。そして、回動手段が備えるリンク機構が、第1回動棒の回動により第2取付板を第2回動軸の周りに従動的に回動させるので、第1回動軸の周りの第1取付板の回動と、第2回動軸の周りの第2取付板の回動と、を生じさせる別個の回動駆動手段を設ける必要がなく、別個の回動駆動手段を設ける場合に比し、回動駆動手段の個数を減少させると共に別個の回動駆動手段の動作を同期させる機構も要さないので、本試験器を簡単に構成することができる。
そして、検出器支持手段をリンク機構に取り付けることで、第1回動棒の回動と第2回動軸の周りの回動(これら両回動により、第1取付板を第1線分を中心に回動させると共に、第2取付板を第2線分を中心に回動させる。)とに合わせて、検出器支持手段の絶対位置を確実に変化させ、検出器支持手段に支持される検出器に対する対象領域の相対的位置をうまく保持することができる。
両縁部位置関係保持部材は、第1取付板及び第2取付板が直接的又は間接的に取り付けられるが、第1取付板に対し第1直線(第1線分を含む)の周りに回動可能に第1取付板が直接的又は間接的に取り付けられると共に、第2取付板に対し第2直線(第2線分を含む)の周りに回動可能に第2取付板が直接的又は間接的に取り付けられる。そして、両縁部位置関係保持部材は、第1取付板に対する回動可能な軸である第1直線と、第2取付板に対する回動可能な軸である第2直線と、の間の距離を一定に保持する。かかる両縁部位置関係保持部材を支持手段が有すれば、支持手段を簡単に構成することができる。
そして、リンク機構は、第2回動軸の周りに第2取付板が回動するように両縁部位置関係保持部材を移動させ、両縁部位置関係保持部材が取り付けられた第1取付板の部分(第1直線上)及び第2取付板の部分(第2直線上)を移動させ(第1線分と第2線分とを含む平面が平行移動する。)、第2回動軸の周りに第2取付板を回動させることができる。
このように回動駆動手段が取り付けられた第1回動棒の回動軸である第1回動軸の絶対的位置は不変で、第2回動軸の絶対的位置を移動させて第1回動軸と第2回動軸との間の距離を変化させることにより、回動駆動手段が取り付けられた第1回動棒を移動させる必要がないので本試験器を簡単な構成にすることができる(回動駆動手段が取り付けられた第1回動棒を移動させるには、回動駆動手段と第1回動棒とを含め一体として移動させれば移動部分が大形で重くなる問題があり、回動駆動手段は移動させず第1回動棒のみを移動させるには回動駆動手段から第1回動棒への動力伝達が複雑になる問題がある。)。
支持手段が有する両縁部位置関係保持部材は、第1取付板及び第2取付板が直接的又は間接的に取り付けられるが、第1取付板に対し第1直線(第1線分を含む)の周りに回動可能に第1取付板が直接的又は間接的に取り付けられると共に、第2取付板に対し第2直線(第2線分を含む)の周りに回動可能に第2取付板が直接的又は間接的に取り付けられる。そして、両縁部位置関係保持部材は、第1取付板に対する回動可能な軸である第1直線と、第2取付板に対する回動可能な軸である第2直線と、の間の距離を一定に保持する。かかる両縁部位置関係保持部材を支持手段が有すれば、支持手段を簡単に構成することができる。
そして、第1回動軸と第2回動軸とを含む平面である回動軸存在面への第1線分の正投影と、回動軸存在面への第2線分の正投影と、が回動軸存在面において第1回動軸と第2回動軸との間に存し(即ち、回動軸存在面のうち、第1回動軸を含む直線と第2回動軸を含む直線とに挟まれた領域に、第1線分の正投影と、第2線分の正投影と、が存する。)、回動手段が有する往復駆動手段が、回動軸存在面に対し垂直方向に両縁部位置関係保持部材を往復動させれば、第1回動軸の周りに第1取付板が回動すると共に第2回動軸の周りに第2取付板が回動するようにでき、両縁部位置関係保持部材を往復動させる往復駆動手段という簡単な構成により本試験器を構成できる。
加えて、検出器支持手段が、両縁部位置関係保持部材に取り付けられることで、第1回動軸の周りの第1取付板の回動と第2回動軸の周りの第2取付板の回動(これら両回動により、第1取付板を第1線分を中心に回動させると共に、第2取付板を第2線分を中心に回動させる。)とに合わせて、検出器支持手段の絶対位置を確実に変化させ、検出器支持手段に支持される検出器に対する対象領域の相対的位置をうまく保持することができる。
第1線分と第2線分とを含む平面に対して垂直かつ第1線分及び第2線分に平行な平面であって、第1線分からの距離と第2線分からの距離とが等しい平面である基準面と第1回動軸との第1距離と、基準面と第2回動軸との第2距離と、が互いに等しくなるように、第1回動軸及び第2回動軸のいずれも絶対的位置が変化するので、試験体が基準面の両側で同じように曲げられ、試験体が不意に不均一に曲がることを防止又は減少させることができる。
こうすることで、検出器支持手段に支持される検出器の方向を適した方向に容易に調節でき、及び/又は検出器支持手段に支持される検出器の位置を適した位置に容易に調節できるので、第1縁部と第2縁部との間に存する試験体の部分の状態を検出器により的確に検出することができる。
一方取付板55は、両主表面が同じ長方形状をなしており、該両主表面の一方である上面55aの4の縁部のうちの1の縁部55ae(該4の縁部のX軸に平行な2の縁部のもののうち、試験片101の折り曲げ部分に近い方の縁部)は、一方試験片取付部51が一方支持軸43の回動に伴って回動しても、X軸に常に平行な状態が保たれる。
そして、前述の如く、駆動軸73の基端が駆動部61に取り付けられることで、駆動軸73は、所定の回動角度及び回動速度によりその中心軸の周りに正逆に回動する。
他方取付板85は、両主表面が同じ長方形状をなしており、該両主表面の一方である上面85aの4の縁部のうちの1の縁部85ae(該4の縁部のX軸に平行な2の縁部のもののうち、試験片101の折り曲げ部分に近い方の縁部)は、他方試験片取付部81が駆動軸73の回動に伴って回動しても、X軸に常に平行な状態が保たれる。
なお、他方試験片取付部81の駆動軸73の周りの所定の回動位置(図1~図4)における上面85aと、一方試験片取付部51の一方支持軸43の周りの所定の回動位置(図1~図4)における上面55aと、は、XY面に平行な一平面に属するよう位置している。
また、上面85a及び上面55aには、シート状又はフィルム状の試験片101が、試験片101の主表面が接着されることにより取り付けられる。
なお、この一方取付板55の回動に従って、一方支持軸部41はガイドレール31a、31bに沿って自由にスライド移動する。
なお、連結部材94に穿設された一対の雌ネジ94h1、94h2は、検出器支持部を連結部材94に取り付けるための取付ネジ403b1、403b2を螺合させるためのものである。そして、図には表れないが、連結部材96にも同様の一対の雌ネジが穿設されており、後述のように、これら連結部材94に穿設された一対の雌ネジ94h1、94h2と、連結部材96に穿設された一対の雌ネジ(不図示)と、に検出器支持部の取付ネジを螺合させることで検出器支持部を連結部材94、96に取り付けることができる。
まず、図4の状態においては、他方取付板85の上面85aと一方取付板55の上面55aとは、Z軸に垂直な同じ一平面にほぼ属しており、上面85aと上面55aとに取り付けられた試験片101(図4~図6においては図示を省略している)は平面に沿った真っ直ぐな状態になっている。
また、この取付部83a、83b及び他方取付板85の正方向への回動により、連結部材94、96の前記他端(上端)に回動自在に取り付けられた一方試験片取付部51(取付部53a、53b、一方取付板55)は一方支持軸43を中心に逆方向(図中において反時計回り)に回動する。その一方試験片取付部51の一方支持軸43の周りの回動により、一方支持軸部41(スライド部45a、45b、一方支持軸43)はガイドレール31a、31bに沿ってY軸と平行に他方試験片取付部81に近づくように移動する(連結部材94、96により、縁部85aeと縁部55aeとの間の距離は一定かつ縁部85aeと縁部55aeとの間は平行に保たれる。)。
駆動軸73の正方向への回動は、図4の状態から図5の状態を経由して図6の状態(図6の状態では、他方取付板85の上面85aと一方取付板55の上面55aとが略平行になっている。)に至るまで回動する(図6の状態で該回動は停止する。)。図6の状態においては、他方取付板85の上面85aと一方取付板55の上面55aとに取り付けられた試験片101(図4~図6においては図示を省略している)が折り畳まれた状態になる。
このような試験片101の折り畳み試験(図4、図5、図6、図5、図4の順に動作する)においては、図8に示すように、縁部85ae、55aeは、常に平行でありその間の距離Kが一定に保たれると共に、Z軸に垂直な一平面に属する。また、試験片101の折り畳み試験において、縁部85ae、55aeからの距離が等しくY軸に垂直な平面Pに対して、上面85aと上面55aとは常に面対称になっている。
図8(a)(b)(c)に示すように、上面85aと上面55aとに取り付けられた試験片101は、互いに平行でありかつ距離Kが一定の縁部85ae、55aeを中心に平面Pに面対称に回動する2の上面85a、55aの間で折り曲げられる。このため、縁部85ae近傍、縁部55ae近傍、そして縁部85ae、55aeの間、いずれの部分の試験片101もほぼ同じ曲げ半径により曲げられ、試験片101の位置によって曲げ条件が不意に偏りにくいことから、再現性の高い試験を行うことができる。そして、距離Kを変更することで試験片101の曲げ半径を変更することができる(K/2がほぼ試験片101の曲げ半径となる。)。また、このような試験器本体11では、距離Kが0になるまで自由に変更できるので、試験片101の曲げ半径を極めて小さくすることもできるので、種々の曲げ試験に対応できる。
加えて、試験器本体11においては、試験片101を上面55aと上面85aとに取り付けると共に試験片101から見たときに縁部55ae、85aeを中心に縁部55ae、85aeが常に平行かつ距離Kが一定に保たれた状態で上面55a、85aを回動させるため、縁部85ae近傍と縁部55ae近傍との間に存する試験片101の部分を変形させるものの、それ以外の試験片101の残部(主として上面55aと上面85aとに面している部分)はほぼ変形させない。このことは、変形試験の対象とすべき部分を選択的に変形させるものであり、正確かつ高再現性の変形試験を可能ならしめる。
そして、試験器本体11においては、試験片101が取り付けられる上面55aと上面85aとが、試験片101の意図した曲げを生じるためのみの動きをするので、(特許文献1中の板バネ12を要することなく)試験片101が意図しない変形を生じる力(例えば、試験体が不意に不均一に曲がる力、試験体を引っぱる力や圧縮する力)が試験片101に加わることを防止又は減少させることができる。
図9は、本発明に係る変形試験器(本試験器)を構成する別の試験器本体211を示す斜視図である。図10(a)は、試験器本体211を別の方向から見た斜視図(図9中の矢印E方向から見たところを示している。)であり、図10(b)は、試験器本体211の正面図(図10(a)中の矢印F方向から見たときの試験器本体211を示している。)である。図11(a)は、試験器本体211の平面図(図9及び図10(a)中の矢印G方向から見たところを示している。)であり、図11(b)は、試験器本体211の右側面図(図10(a)(b)中の矢印J方向から見たところを示している。)である。図12は、後述する駆動部261、ガイドレール31b、一方支持軸部41、一方試験片取付部51、駆動棒273、他方支持軸部241、他方試験片取付部251及びリンク部291を拡大して示す拡大斜視図である。図9乃至図12を参照して、試験器本体211について説明する。また、説明及び理解を容易にするため、互いに直交する3軸であるX軸、Y軸及びZ軸を用い(これら3軸の方向を図中にX、Y及びZとして示す。)、Z軸に垂直な平面をXY面といい、X軸に垂直な平面をYZ面といい、Y軸に垂直な平面をXZ面という。なお、図9乃至図11においては試験片101が取り付けられた状態を図示しているが、図12においては試験片101を取り外したところを示している。
一方取付板55は、両主表面が同じ長方形状をなしており、該両主表面の一方である上面55aの4の縁部のうちの1の縁部55ae(該4の縁部のX軸に平行な2の縁部のもののうち、試験片101の折り曲げ部分に近い方の縁部)は、一方試験片取付部51が一方支持軸43の周りに回動しても、X軸に常に平行な状態が保たれる。
他方取付板255は、両主表面が同じ長方形状をなしており、該両主表面の一方である上面255aの4の縁部のうちの1の縁部255ae(該4の縁部のX軸に平行な2の縁部のもののうち、試験片101の折り曲げ部分に近い方の縁部)は、他方試験片取付部251が他方支持軸243の回動に伴って回動しても、X軸に常に平行な状態が保たれる。
そして、前述の如く、駆動棒273の一端(下端)が駆動部261に取り付けられると共に、駆動棒273の他端(上端)がリンク部291に取り付けられている。
そして、連結棒297には、駆動棒273の他端(上端)が取り付けられているので、駆動部261により駆動棒273の他端(上端)がZ軸方向に往復動することにより、縁部255aeと縁部55aeとの間の距離は一定かつ縁部255aeと縁部55aeとは平行のまま(なお、縁部255aeと縁部55aeとは、同じXY面に常に属する。)、他方取付板255及び一方取付板55は正逆に回動する。このときの他方取付板255及び一方取付板55の回動のいずれの状態においても、上面55aが含まれる平面と上面255aが含まれる平面とは縁部255aeと縁部55aeから等距離にあるXZ面に対して面対称となる。この他方取付板255及び一方取付板55の回動に従って、他方支持軸部241及び一方支持軸部41はガイドレール31a、31bに沿ってスライド移動(往復動)する。
なお、連結部材296aに穿設された一対の雌ネジ296h1、296h2は、検出器支持部を連結部材296aに取り付けるための取付ネジ403b1、403b2を螺合させるためのものである。そして、図には表れないが、連結部材296bにも同様の一対の雌ネジが穿設されており、これら連結部材296aに穿設された一対の雌ネジ296h1、296h2と、連結部材296bに穿設された一対の雌ネジ(不図示)と、に検出器支持部の取付ネジを螺合させることで検出器支持部を連結部材296a、296bに取り付けることができる。
まず、図12の状態においては、他方取付板255の上面255aと一方取付板55の上面55aとは、Z軸に垂直な同一平面(同一のXY面)にほぼ属しており、上面255aと上面55aとに取り付けられた試験片101(図12~図14においては図示を省略している)は該平面に沿った真っ直ぐな状態になっている。
このような他方試験片取付部251の他方支持軸243周りの正方向の回動と、一方試験片取付部51の一方支持軸43周りの逆方向の回動と、は、図12の状態から図13の状態を経由して図14の状態(図14の状態では、他方取付板255の上面255aと一方取付板55の上面55aとが略平行になっている。)に至るまで回動する(図14の状態でこれら両回動は停止する。)。図14の状態においては、他方取付板255の上面255aと一方取付板55の上面55aとに取り付けられた試験片101(図12~図14においては図示を省略している)が折り畳まれた状態になる。
このような試験片101の折り畳み試験(図12、図13、図14、図13、図12の順に動作する)においては、試験器本体11において図8を用いて説明したのと同様、縁部255ae、55aeは常に平行でありその間の距離Kが一定に保たれると共に、Z軸に垂直な一平面(XY面)に属する。また、試験片101の折り畳み試験において、縁部255ae、55aeからの距離が等しくY軸に垂直なXZ面である平面P(図8参照)に対して、上面255aと上面55aとは常に面対称になるように回動する。
図8(a)(b)(c)に示すように、互いに平行でありかつ距離Kが一定の縁部255ae、55aeを中心に平面Pに対して面対称に回動する2の上面255a、55aの間で、上面255aと上面55aとに取り付けられた試験片101は折り曲げられる。このため、縁部255ae近傍、縁部55ae近傍、そして縁部255ae、55aeの間、いずれの部分に位置する試験片101もほぼ同じ曲げ半径により曲げられ、試験片101の位置によって曲げ条件が不意に偏りにくいことから、再現性の高い試験を行うことができる。そして、距離Kを変更することで試験片101の曲げ半径を変更することができる(K/2がほぼ試験片101の曲げ半径となる。)。また、試験器本体11と同様、試験器本体211では、距離Kが0になるまで自由に変更できるので、試験片101の曲げ半径を極めて小さくすることもできるので、種々の曲げ試験に対応できる。
加えて、試験器本体211においては、試験片101を上面55aと上面255aとに取り付けると共に試験片101から見たときに縁部55ae、255aeを中心に縁部55ae、255aeが常に平行かつ距離Kが一定に保たれた状態で上面55a、255aを回動させるため、縁部255ae近傍と縁部55ae近傍との間に存する試験片101の部分を変形させるものの、それ以外の試験片101の残部(主として上面55aと上面255aとに面している部分)はほぼ変形させない。このことは、変形試験の対象とすべき部分を選択的に変形させるものであり、正確かつ高再現性の変形試験を可能ならしめるものである。
そして、試験器本体211においては、試験片101が取り付けられる上面55aと上面255aとが、試験片101の意図した曲げを生じるためのみの動きをするので、(特許文献1中の板バネ12を要することなく)試験片101が意図しない変形を生じる力(例えば、試験体が不意に不均一に曲がる力、試験体を引っぱる力や圧縮する力)が試験片101に加わることを防止又は減少させることができる。
第1取付棒403の基端側は、取付ネジ403b1、403b2(特に図17参照)により連結部材94に取り付けられ(取付ネジ403b1、403b2を雌ネジ94h1、94h2に螺合させる。)、同様に、第2取付棒405の基端側は、図示しない取付ネジにより連結部材96に取り付けられている(即ち、検出器支持部401は連結部材94、96に取り付けられている。)。第1取付棒403の長手方向と第2取付棒405の長手方向とはいずれもZ軸に略平行であり、第1取付棒403の長さ(Z軸方向の寸法)と第2取付棒405の長さ(Z軸方向の寸法)とはほぼ同じにされている。
そして、前述の通り、この駆動部61による駆動軸73の正方向への回動により、縁部85aeと縁部55aeとの間の距離は一定に保たれると共に縁部85aeと縁部55aeとは平行に保たれた状態のまま、他方試験片取付部81(取付部83a、83b、他方取付板85)の駆動軸73周りの正方向への回動と、一方試験片取付部51(取付部53a、53b、一方取付板55)の一方支持軸43周りの逆方向への回動と、一方試験片取付部51が駆動軸73に近づくY軸に平行な移動を生じ、図18に示すような状態となる。
図18からさらに、駆動部61により駆動軸73を正方向へ回動させると、図19及び図20に示す状態(図19及び図20の状態では、他方取付板85の上面85aと一方取付板55の上面55aとが略平行になっている。)に至る(図19及び図20の状態で該回動は停止する。)。図19及び図20の状態においては、他方取付板85の上面85aと一方取付板55の上面55aとに取り付けられた試験片101(図17、図18においては図示を省略している)が折り畳まれた状態になる。
このように、図16及び図17の状態(試験片101は平らな状態)から駆動軸73を正方向へ回動させて図19及び図20の状態(試験片101は折り畳まれた状態)とし、その後、図19及び図20の状態から駆動軸73を逆方向へ回動させて図16及び図17の状態に戻すことで(1サイクル)、試験片101は平らな状態から折り畳まれて再び平らな状態に戻るため、試験片101を1回折り畳む試験を行うことができる。このような駆動軸73の正逆の回動を交互に行うことで、試験片101を複数折り畳む折り畳み試験を行うことができる。
このことは、試験器本体211を用いる場合も同様であり、試験片101の上面(折り曲げられ又は折り畳まれる試験片101の内面)を検出器支持部401に取り付けられた検出器503、505により検出することに加え、検出器503、505が取り付けられる検出器支持部401の部分が試験片101の下方に存するように検出器支持部401を連結部材296a、296bに取り付けるようにすれば、試験片101の下面を検出器503、505により検出することもできる。
本試験器301においては、支持手段(ガイドレール31a、31b、スライド部45a、45b、一方支持軸43、取付部53a、53b、駆動軸73、取付部83a、83b、連結部材94、96を含む。)は、第1線分S1が含まれる第1直線の周りに回動可能に第1取付板(他方取付板85)が直接的又は間接的に取り付けられると共に、第2線分S2が含まれる第2直線の周りに回動可能に第2取付板(一方取付板55)が直接的又は間接的に取り付けられ、第1直線と第2直線との間の距離を一定に保持する両縁部位置関係保持部材(ここでは連結部材94、96)を有し、検出器支持手段(検出器支持部401)が、両縁部位置関係保持部材(連結部材94、96)に取り付けられるものである。
本試験器301においては、支持手段(ガイドレール31a、31b、スライド部45a、45b、一方支持軸43、取付部53a、53b、駆動軸73、取付部83a、83b、連結部材94、96を含む。)は、第1線分S1の一端側の第1取付板(他方取付板85)と第2線分S2の一端側の第2取付板(一方取付板55)とに取り付けられる一端側の両縁部位置関係保持部材(連結部材94)と、第1線分S1の他端側の第1取付板(他方取付板85)と第2線分S2の他端側の第2取付板(一方取付板55)とに取り付けられる他端側の両縁部位置関係保持部材(連結部材96)と、を含んでなり、検出器支持手段(検出器支持部401)が、一端側の両縁部位置関係保持部材(連結部材94)と他端側の両縁部位置関係保持部材(連結部材96)とに取り付けられるものである。
本試験器301においては、取付板支持手段(ガイドレール31a、31b、スライド部45a、45b、一方支持軸43、取付部53a、53b、駆動軸73、取付部83a、83bを含む。)は、第1回動軸(駆動軸73の中心軸)の周りに回動可能に第1取付板(他方取付板85)を支持する第1回動棒(ここでは駆動軸73)を有してなり、回動手段(駆動部61、リンク軸92、アングル部材93、95、連結部材94、96を含む。)は、第1回動棒(駆動軸73)を第1回動軸(駆動軸73の中心軸)の周りに回動させる第1回動棒(駆動軸73)が取り付けられた回動駆動手段(ここでは駆動部61)と、第1回動棒(駆動軸73)の回動により第2取付板(一方取付板55)を第2回動軸(一方支持軸43の中心軸)の周りに従動的に回動させるリンク機構(リンク軸92、アングル部材93、95、連結部材94、96)と、を備えてなり、検出器支持手段(検出器支持部401)が、リンク機構(ここでは連結部材94、96)に取り付けられるものである。
本試験器301においては、第1回動軸(駆動軸73の中心軸)の絶対的位置は不変であると共に、第2回動軸(一方支持軸43の中心軸)の絶対的位置が移動することで、第1回動軸(駆動軸73の中心軸)と第2回動軸(一方支持軸43の中心軸)との間の距離が変化するものである。
本試験器301においては、検出器支持手段(検出器支持部401)に支持される検出器503、505の方向及び位置が変化可能である。
試験器本体211を用いる場合の本試験器においては、支持手段(ガイドレール31a、31b、スライド部45a、45b、一方支持軸43、取付部53a、53b、スライド部245a、245b、他方支持軸243、取付部253a、253b、連結部材296a、296bを含む。)は、第1線分S1が含まれる第1直線の周りに回動可能に第1取付板(他方取付板255)が直接的又は間接的に取り付けられると共に、第2線分S2が含まれる第2直線の周りに回動可能に第2取付板(一方取付板55)が直接的又は間接的に取り付けられ、第1直線と第2直線との間の距離を一定に保持する両縁部位置関係保持部材(ここでは連結部材296a、296b)を有し、検出器支持手段(検出器支持部401)が、両縁部位置関係保持部材(連結部材296a、296b)に取り付けられるものである。
試験器本体211を用いる場合の本試験器においては、第1回動軸(他方支持軸243の中心軸)と第2回動軸(一方支持軸43の中心軸)とを含む平面である回動軸存在面(ここではXY面に平行)への第1線分S1の正投影と、回動軸存在面への第2線分S2の正投影と、が第1回動軸(他方支持軸243の中心軸)と第2回動軸(一方支持軸43の中心軸)との間に存し、支持手段(ガイドレール31a、31b、スライド部45a、45b、一方支持軸43、取付部53a、53b、スライド部245a、245b、他方支持軸243、取付部253a、253b、連結部材296a、296bを含む。)は、第1線分S1が含まれる第1直線の周りに回動可能に第1取付板(他方取付板255)が直接的又は間接的に取り付けられると共に、第2線分S2が含まれる第2直線の周りに回動可能に第2取付板(一方取付板55)が直接的又は間接的に取り付けられ、第1直線と第2直線との間の距離を一定に保持する両縁部位置関係保持部材(連結部材296a、296b)を有し、回動手段(駆動部261、駆動棒273、連結部材296a、296b、連結棒297を含む。)は、回動軸存在面(XY面に平行)に対し垂直方向(Z軸方向)に両縁部位置関係保持部材(連結部材296a、296b)を往復動させる往復駆動手段(駆動部261、駆動棒273、連結棒297を含む。)を有し、検出器支持手段(検出器支持部401)が、両縁部位置関係保持部材(連結部材296a、296b)に取り付けられるものである。
試験器本体211を用いる場合の本試験器においては、検出器支持手段(検出器支持部401)に支持される検出器503、505の方向及び位置が変化可能である。
そして、試験器本体211を用いる場合の本試験器においては、第1線分S1と第2線分S2とを含む平面に対して垂直かつ第1線分S1からの距離と第2線分S2からの距離とが等しい平面である基準面(平面P)と第1取付面(上面255a)とがなす角度と、基準面(平面P)と第2取付面(上面55a)とがなす角度と、が等しくなるように回動手段(駆動部261、駆動棒273、連結部材296a、296b、連結棒297を含む。)が第1取付板(他方取付板255)及び第2取付板(一方取付板55)を回動させるものである。
このようにすることで、基準面と第1取付面とがなす角度と、基準面と第2取付面とがなす角度と、が等しくなるように、試験体が取り付けられた第1取付面及び第2取付面が回動(第1線分、第2線分を中心)されるので、試験体が基準面の両側で同じように曲げられ、試験体が不意に不均一に曲がることを防止又は減少させることができる。なお、基準面は、第1線分と第2線分とを含む平面に対して垂直かつ第1線分及び第2線分に平行な平面であって、第1線分からの距離と第2線分からの距離とが等しい平面である。
試験器本体211を用いる場合の本試験器においては、第1線分S1と第1回動軸(他方支持軸243の中心軸)との間の距離と、第2線分S2と第2回動軸(一方支持軸43の中心軸)との間の距離と、が等しいものである。
これにより、第1線分と第2線分とが互いに平行で相対的位置を保持した状態で、第1線分と第2線分とを含む平面が平行移動するように第1回動軸の周りに第1取付板を回動させると共に第2回動軸の周りに第2取付板を回動させた場合、それに伴う第1取付板の回動角と第2取付板の回動角とが同じになるので、両取付板の回動の調節が容易になり、試験体の両側(一方が第1取付板に取り付けられ、他方が第2取付板に取り付けられる。)が同じように曲げられて試験体が不均一に曲がることを防止又は減少させることができる。
試験器本体211を用いる場合の本試験器においては、第1線分S1と第2線分S2とを含む平面である縁部存在面と、第1回動軸(他方支持軸243の中心軸)と第2回動軸(一方支持軸43の中心軸)とを含む平面である回動軸存在面と、が平行又は同一平面に属するものである。
このようにすることで第1線分と第2線分とを含む平面である縁部存在面と、第1回動軸と第2回動軸とを含む平面である回動軸存在面と、が平行又は同一平面に属し、第1取付板の第1回動軸周りの回動条件と第2取付板の第2回動軸周りの回動条件とが一致するので、試験体の両側(一方が第1取付板に取り付けられ、他方が第2取付板に取り付けられる。)が同じように曲げられ、試験体が不均一に曲がることを防止又は減少させることができる。
試験器本体211を用いる場合の本試験器においては、取付板支持手段(ガイドレール31a、31b、スライド部45a、45b、一方支持軸43、取付部53a、53b、スライド部245a、245b、他方支持軸243、取付部253a、253bを含む。)は、第1回動軸(他方支持軸243の中心軸)の周りに回動可能に第1取付板(他方取付板255)を支持する第1取付板支持手段(ここでは他方支持軸243、取付部253a、253bを含む。)と、第2回動軸(一方支持軸43の中心軸)の周りに回動可能に第2取付板(一方取付板55)を支持する第2取付板支持手段(ここでは一方支持軸43、取付部53a、53bを含む。)と、第1回動軸(他方支持軸243の中心軸)と第2回動軸(一方支持軸43の中心軸)とを含む平面である回動軸存在面において第1回動軸(他方支持軸243の中心軸)及び第2回動軸(一方支持軸43の中心軸)に垂直な方向(ここではY軸に平行方向)である変位方向に関し第1取付板支持手段(他方支持軸243、取付部253a、253bを含む。)に対する第2取付板支持手段(一方支持軸43、取付部53a、53bを含む。)の相対的位置が変化可能に第1取付板支持手段(他方支持軸243、取付部253a、253bを含む。)及び第2取付板支持手段(一方支持軸43、取付部53a、53bを含む。)を支持する基礎支持手段(ここではガイドレール31a、31b、スライド部45a、45b、スライド部245a、245bを含む。)と、を含んでなる。
このように取付板支持手段が第1取付板支持手段と第2取付板支持手段と基礎支持手段とを含むことで、第1取付板支持手段により第1取付板が第1回動軸の周りに回動可能に支持され、第2取付板支持手段により第2取付板が第2回動軸の周りに回動可能に支持され、そして基礎支持手段により所定方向に関し第1取付板支持手段に対する第2取付板支持手段の相対的位置が変化可能に第1取付板支持手段及び/又は第2取付板支持手段を支持する。ここに該所定方向は、第1回動軸と第2回動軸とを含む平面である回動軸存在面において第1回動軸及び第2回動軸に垂直な方向をいう。これによって取付板支持手段が、第1回動軸の周りに回動可能に第1取付板を支持すると共に、第2回動軸の周りに回動可能に第2取付板を支持し、第1回動軸と第2回動軸との間の距離を変化可能にすることができる。
21 フレーム部
23 天板部
23a 上面
25 棒状部
31a、31b ガイドレール
41 一方支持軸部
43 一方支持軸
45a、45b スライド部
51 一方試験片取付部
53a、53b 取付部
55 一方取付板
55a 上面
55ae 縁部
61 駆動部
73 駆動軸
81 他方試験片取付部
83a、83b 取付部
85 他方取付板
85a 上面
85ae 縁部
91 リンク部
92 リンク軸
93、95 アングル部材
94、96 連結部材
94h1、94h2 雌ネジ
101 試験片
211 試験器本体
241 他方支持軸部
243 他方支持軸
245a、245b スライド部
251 他方試験片取付部
253a、253b 取付部
255 他方取付板
255a 上面
255ae 縁部
261 駆動部
273 駆動棒
291 リンク部
296a、296b 連結部材
296h1、296h2 雌ネジ
297 連結棒
301 本発明の変形試験器(本試験器)
401 検出器支持部
403 第1取付棒
403b1、403b2 取付ネジ
405 第2取付棒
407、409 取付板
407h、409h 長穴
503、505 検出器
S1 第1線分
S2 第2線分
Claims (9)
- 試験体が取り付けられる第1取付面と、第1取付面の縁部であり第1取付面に存在する第1線分に沿った第1縁部と、を有する第1取付板と、
試験体が取り付けられる第2取付面と、第2取付面の縁部であり第2取付面に存在する第2線分に沿った第2縁部と、を有する第2取付板と、
試験体が架け渡される隙間が第1縁部と第2縁部との間に形成されるように、第1線分と第2線分とが互いに平行で相対的位置を保持しつつ、第1取付板を第2線分に対して相対的に第1線分を中心に回動可能であり、及び、第2取付板を第1線分に対して相対的に第2線分を中心に回動可能であるように、第1取付板と第2取付板とを支持する支持手段と、
第1取付板を第2線分に対して相対的に第1線分を中心に回動させ、及び、第2取付板を第1線分に対して相対的に第2線分を中心に回動させる回動手段と、
第1縁部と第2縁部との間に存する試験体の部分の状態を検出する検出器を支持する検出器支持手段と、を備えてなる変形試験器であって、
第1取付板を第2線分に対して相対的に第1線分を中心に回動させ、及び、第2取付板を第1線分に対して相対的に第2線分を中心に回動させることで、第1縁部と第2縁部との間に存する試験体の部分を変形させる変形試験において、第1線分と第2線分とを2辺とする仮想上の四角形である対象領域の位置が変化するものであり、
支持手段は、第1線分が含まれる第1直線の周りに回動可能に第1取付板が直接的又は間接的に取り付けられると共に、第2線分が含まれる第2直線の周りに回動可能に第2取付板が直接的又は間接的に取り付けられ、第1直線と第2直線との間の距離を一定に保持する両縁部位置関係保持部材を有し、
検出器支持手段が、両縁部位置関係保持部材に取り付けられ、
対象領域の該位置の変化に関わらず、検出器支持手段に支持される検出器に対する対象領域の相対的位置が、略同じである、変形試験器。 - 支持手段は、第1線分の一端側の第1取付板と第2線分の一端側の第2取付板とに取り付けられる一端側の両縁部位置関係保持部材と、第1線分の他端側の第1取付板と第2線分の他端側の第2取付板とに取り付けられる他端側の両縁部位置関係保持部材と、を含んでなり、
検出器支持手段が、一端側の両縁部位置関係保持部材と他端側の両縁部位置関係保持部材とに取り付けられるものである、請求項1に記載の変形試験器。 - 支持手段は、第1線分と平行な第1回動軸の周りに回動可能に第1取付板を支持すると共に、第2線分と平行な第2回動軸の周りに回動可能に第2取付板を支持し、第1直線と第2直線との間の距離を一定に保ちつつ、第1回動軸と第2回動軸との間の距離が変化可能なものである取付板支持手段を有する、請求項1又は2に記載の変形試験器。
- 取付板支持手段は、第1回動軸の周りに回動可能に第1取付板を支持する第1回動棒を有してなり、
回動手段は、第1回動棒を第1回動軸の周りに回動させる第1回動棒が取り付けられた回動駆動手段と、第1回動棒の回動により第2取付板を第2回動軸の周りに従動的に回動させるリンク機構と、を備えてなり、
検出器支持手段が、リンク機構に取り付けられるものである、請求項3に記載の変形試験器。 - 前記リンク機構は、第2回動軸の周りに第2取付板が回動するように両縁部位置関係保持部材を移動させるものである、請求項4に記載の変形試験器。
- 第1回動軸の位置は不変であると共に、第2回動軸の位置が移動することで、第1回動軸と第2回動軸との間の距離が変化するものである、請求項4又は5に記載の変形試験器。
- 第1回動軸と第2回動軸とを含む平面である回動軸存在面への第1線分の正投影と、回動軸存在面への第2線分の正投影と、が第1回動軸と第2回動軸との間に存し、
回動手段は、回動軸存在面に対し垂直方向に両縁部位置関係保持部材を往復動させる往復駆動手段を有するものである、請求項3に記載の変形試験器。 - 第1線分と第2線分とを含む平面に対して垂直かつ第1線分からの距離と第2線分からの距離とが等しい平面である基準面と第1回動軸との第1距離が、基準面と第2回動軸との第2距離に等しくなるように、第1回動軸及び第2回動軸のいずれも位置が変化する、請求項7に記載の変形試験器。
- 検出器支持手段に支持される検出器の方向及び/又は位置が変化可能である、請求項1乃至8のいずれか1に記載の変形試験器。
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