JPH01202639A

JPH01202639A - 複合耐久試験装置

Info

Publication number: JPH01202639A
Application number: JP2577288A
Authority: JP
Inventors: Morihisa Machida; 町田　守久; Yoshio Tajima; 田島　義夫; Teiho Seki; 関　禎保
Original assignee: HAMA RUBBER ENG KK; Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: HAMA RUBBER ENG KK; Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 1988-02-08
Filing date: 1988-02-08
Publication date: 1989-08-15

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は高分子材料をはじめとする各種の弾性材料の耐
久試験装置に関し、さらに詳しくは弾性材料に圧縮、剪
断、捩じり及び／又は吸引などの荷重を繰り返し与えた
ときのような複合的な荷重に対する耐久性評価を可能に
する試験装置に関する。

〔従来技術〕

高分子材料等からなる弾性材料は、その弾性特性を利用
することにより色々な用途に利用されている。この弾性
材料に対して負荷される荷重は、用途によっては１種だ
けとは限らず、複数種の異なる荷重が複合して、しかも
繰り返し負荷されるようなものがある。

例えば、出願人等が最近開発を進めている壁面歩行ロボ
ットでは、複数本の脚部に独立気泡スポンジからなる吸
盤を取り付け、これらの吸盤を壁面に交互に吸いつかせ
ながら歩行するようにしたものである。これら吸盤は壁
面に押しつけられ、かつ吸引により壁面に強く圧着され
るため圧縮荷重を受け、また歩行時の自重により下方へ
引っ張られるため剪断荷重や捩じり荷重を受けることに
なる。しかも、これら複数の異なる荷重が繰り返し行わ
れることになる。

このような吸盤の開発には、そこに使用される弾性材料
（スポンジなど）の耐久性を試験しなければならない。

しかし、従来の耐久試験装置には、上述のように複数の
異なる荷重を繰り返し負荷できるようなものが全くなく
、開発を遅らせる原因になっていた。すなわち、従来の
耐久試験装置は一つの動作に対して試験を行うものはあ
るが、複数の動作に対して、しかもそれらを繰り返して
試験できるようなものはなかったのである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述のような従来の問題を解消し、少
なくとも圧縮、剪断、捩じりの複数の荷重を負荷可能に
して効率的な耐久試験を可能にし、さらには吸引動作も
作用させるようにして一層の効率化を図る複合耐久試験
装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成する本発明による複合耐久状。

験装置は、定盤に設けた被押圧面に弾性試料片支持用の
保持板を対向させると共に、被押圧面に向けて移動自在
に設け、前記保持板に対し、この保持板を前記被押圧面
側に向けて押圧荷重を負荷するための第１の動作装置と
、前記押圧荷重の負荷方向に直交し且つ保持板の支持中
心を通る方向に荷重を負荷するための第２の動作装置と
、前記押圧荷重の負荷方向に直交し且つ保持板の支持中
心から外れる点を通る方向に荷重を負荷するための第３
の動作装置とをそれぞれ連結したことを特徴とするもの
である。

また他の発明は、上記保持板に支持された弾性試料片の
内側を吸引機構に連通させた複合耐久試験装置を特徴と
するものである。

以下、本発明を図に示す実施例によって具体的に説明す
る。

第１図は前述した壁面歩行ロボットの吸盤用として使用
する弾性材料の複合耐久試験装置を示す。この図におい
て、１は装置の土台となる定盤であり、この定盤１に支
柱２が直立するようにボルトで固定されている。この支
柱２の断面は第２図に示すようにコの字状である。さら
に、支柱２の側部には、断面が第３図のようなコの字状
になった支持アーム３が、リニアベアリング４を介し水
平方向に延長するように支持されている。この支持アー
ム３は、上下方向の高さが任意に設定できるようになっ
ている。

また、支柱２の内側には、支持アーム３が落下したとき
のショックを緩衝する緩衝装置１５が設けられている。

この緩衝装置１５は、シリンダ１６にスプリング１８を
介してピストン１７を摺動可能に装着し、そのピストン
１７の上端に支持アーム３の延長端３ａを当接させるよ
うに構成されている。また、定盤１には、上記支持アー
ム３の下方において、被押圧板５が脱着自在に固定され
るようになっている。この被押圧板５の上面は、歩行ロ
ボットが歩行するときの壁面に相当するものであるので
、試験対象になる壁面に応じて上記被押圧板５は任意の
ものに交換できるようになっている。

６は耐久試験に供する弾性試料Ｓを保持するための保持
板である。この保持板６は上記被押圧板５の上面（被押
圧面）に対向して配置されるようになっている。この保
持板６の形状は、弾性試料Ｓの形に応じて任意であって
よい。この実施例では円板状に形成され、その下面の円
周部に、歩行ロボットの吸盤と同形状のリング状をした
弾性試料Ｓが接着剤または粘着剤によって貼着されるよ
うになっている。このように弾性試料Ｓが貼着された保
持板６は、上面の中心部を支持ロフト７によって回転自
在に支持され、さらに支持ロッド７の上端は第１の動作
装置８に連結されるようになっている。また、第１の動
作装置８は支柱２の上部に固定されている。

上記第１の動作装置８は、弾性試料Ｓに上下方向の押圧
荷重（圧縮荷重）を負荷するためのもので、この実施例
では往復作動するエアシリンダから構成されている。

また、保持板６の上面には、連結管１）がリング状弾性
試料Ｓの内側空間に貫通するように取り付けられ、この
連結管１）の上端は吸引装置１２に連結されている。こ
の吸引装置１２には図示しない真空度検出装置が装備さ
れている。

このような吸引装置１２を、上記弾性試料Ｓを被押圧板
５に接触させた状態で作動させると、弾性試料の内部が
真空になり、その真空によって弾性試料Ｓが被押圧板５
に圧着されるようになる。

一方、支持アーム３には第２および第３の動作装置９．
１０が固定されており、それらの作動ロッド９ａ＋　　
１０ａがそれぞれ保持板６に連結されている。この実施
例では、これら第２および第３の動作装置９．１０とも
、前述した第１の動作装置８同様にエアシリンダから構
成されている。これらのうち、第２の動作装置９は弾性
試料Ｓに剪断荷重を与えるためのものであり、そのため
第４図に示すように、作動ロッド９ａが保持板６に対し
、その作用方向を保持板６の支持中心Ｏ（支持ロッド７
による支持中心）を通るように連結され、保持板６に回
転を与えないようになっている。また、作動ロッド９ａ
には剪断力を制御するロードセル１３が取り付けられて
いる。

また、第３の動作装置１０は弾性試料Ｓに捩じり荷重を
与えるためのものである。そのため第４図に示すように
、その作動ロッド１０ａは保持板６に対し、その作用方
向が支持中心０から外れるように連結され、保持板６に
対して任意の角度の回転を与えるようになっている。

また、図に示されてないが、上記耐久試験装置には、上
述した第１．第２．第３の動作装置８、　９．　１０お
よび吸引装置１２の各動作を制御する制御装置が設けら
れている。この制御装置により、上記４種の動作装置が
予め設定したシーケンスに従って作動するようになって
いる。

さて、上述した複合耐久試験装置により、弾性材料を試
験するときの一例を説明する。

まず、試験対象の弾性試料Ｓを上述のように保持板６の
下面周辺部に接着剤によって貼着する。また、被押圧板
５も試験対象に相当するものを取り付ける。

上述のように弾性試料Ｓと被押圧板５とがセットされた
ら、不図示の制御装置によって、例えば第５図に示すよ
うなシーケンスにしたがって第１の動作装置８（押圧荷
重４ｋｇ）−吸引装置１２（吸引負圧６８０　ｍｄｇ）
−第２の動作装置９（引張荷重１２．５ｋｇ）−第３の
動作装置１０（捩じり角３人）の順に、第５図に記載の
時間だけそれぞれ作動させる。これらの作動において、
第１の動作装置８は弾性試料Ｓを被押圧板５の上に圧縮
し、吸引装置１２はその状態で弾性試料Ｓ内の空気を吸
引して、さらに被押圧板１２に強く圧着させる０次にこ
の圧着状態において、第２の動作装置９が作動すると、
弾性試料Ｓを横方向に引っ張るため、この弾性試料Ｓに
は剪断荷重が負荷される。次いで第３の動作装置１０が
作動すると、弾性試料Ｓはその中心を軸として回転し、
この弾性試料Ｓに捩じれ荷重が負荷される０以上の４種
の動作が終了すると、次に同様の機械操作により弾性試
料Ｓは逆の順序で元の状態へ戻り、１サイクを完了する
。

そして、上記サイクルを繰り返し行うことにより、やが
て弾性試料Ｓが破損、へたり、接着破損等を生ずるよう
になる。したがって、その破壊、へたりまたは接着破損
が発生するまでのサクイル数を測定すれば、その弾性試
料Ｓの複合耐久性を評価することができることになる。

また、この試験において接着破損した場合には、弾性試
料内に空気が入り込み、真空度が低下する。したがって
、この真空度の低下を吸引装置１２に装備した真空度検
出装置によって検出するようにすれば、その信号によっ
て装置を自動的に停止させることもできる。

上述した本発明において、上記４種の動作は必ずしも実
施例のような順序や時間である必要はな（、試験目的の
弾性材料に応じて任意に変えてよい。また、４種の動作
は全てを作動させる必要は必ずしもなく、一部を非作動
状態にするようにしてもよい。

また、本発明の複合耐久試験装置に設ける動作装置とし
ては、上記４種の全てを必ずしも装備する必要はなく、
そのうちから吸引装置を省略し、残りの第１〜３の動作
装置だけにしたものであってもよい。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明の複合耐久試験装置は、弾性試
料の保持板に、押圧荷重を負荷するための第１の動作装
置と、上記押圧荷重の負荷方向に直交し且つ保持板の支
持中心を通る方向に荷重を負荷するための第２の動作装
置と、前記押圧荷重の負荷方向に直交し且つ保持板の支
持中心から外れる方向に荷重を負荷するための第３の動
作装置とをそれぞれ連結したものであるので、一つの試
験で少なくとも圧縮、剪断。

捩じりの複数の荷重を弾性試料に複合的に負荷させるこ
とができるため、耐久試験を効率化することができる。

また、吸引装置を接続するようにしたものでは、吸引に
よる圧縮荷重も負荷できるので、−層の効率化を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例からなる複合耐久試験装置を一
部破断して示す側面図、第２図は第１図のＩ−Ｉ断面図
、第３図は第１図のｍ−ｍ断面図、第４図は弾性試料の
保持板と第２および第３の動作装置との関係を示す平面
図、第５図は各動作装置のシーケンスを説明する図であ
る。１・・・定盤、２・・・支柱、３・・・支持アーム、５
・・・被押圧板、６・・・（弾性試料の）保持板、８・
・・第１の動作装置、９・・・第２の動作装置、１０・
・・第３の動作装置、１２・・・吸引装置。代理人　弁理士　小　川　信　−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）定盤に設けた被押圧面に弾性試料片支持用の保持
板を対向させると共に、被押圧面に向けて移動自在に設
け、前記保持板に対し、この保持板を前記被押圧面側に
向けて押圧荷重を負荷するための第１の動作装置と、前
記押圧荷重の負荷方向に直交し且つ保持板の支持中心を
通る方向に荷重を負荷するための第２の動作装置と、前
記押圧荷重の負荷方向に直交し且つ保持板の支持中心か
ら外れる点を通る方向に荷重を負荷するための第３の動
作装置とをそれぞれ連結したことを特徴とする複合耐久
試験装置。
（２）前記保持板に支持された弾性試料片の内側を吸引
機構に連通させてなる請求項１記載の複合耐久試験装置
。