JPH04106452A - 複合負荷試験装置 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、引張／圧縮荷重とねじり荷重を同時に負荷さ
れた複合負荷状態での機械的性質を試験するのに適した
複合負荷試験装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の複合負荷試験装置では、特開昭５７−７
２０４２号公報に開示されているごとく、引張／圧縮荷
重を負荷するための駆動源と、ねじり荷重を負荷するた
めの駆動源を別々に備えており、駆動源を少なくとも２
つ有していた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来例では、駆動源が複数必要となるので、構造が
大型化し、装置のコストが高くなるという問題点があっ
た。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、回転体と角度調整可能なラセン
漬けき円筒を利用することにより試験片に引張／圧縮荷
重とねじり荷重を任意の組み合わせで同時に負荷し、駆
動源は単一の軸方向可動の駆動源のみで良く、ラセン渭
の効果で荷重の伝達にバックラッシュを生じない複合負
荷試験装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る複合負荷試験装置にあっては、上記の課題
を解決するために、第１図に示すように、アクチュエー
タ１２のような単一の軸方向可動の駆動源と、軸方向に
沿って角度が変化するラセン溝付き円筒３と、ラセン溝
付き円筒３のラセン溝に係合されて駆動源による軸方向
の駆動力をねしり方向の駆動力に変換する回転体２と、
回転体２によって引張／圧縮荷重とねじり荷重を任意の
組み合わせで同時に負荷される試験片１とよりなること
を特徴とするものである。

［作用］ 本発明は、上記の構成を有しているので、ラセン溝付き
円筒３のラセン溝に係合された回転体２をアクチュエー
タ１２のような単一の軸方向可動の駆動源により軸方向
に駆動することにより、この軸方向の駆動力をねじり方
向の駆動力に変換することができ、試験片１には引張／
圧縮荷重とねじり荷重を同時に負荷することができると
いう作用がある。また、ラセン溝付き円筒３Ｑラセン渭
は、軸方向に沿って角度が変化するので、回転体２とラ
セン溝との係合位置を変えることにより、軸方向の駆動
力をねじり方向の駆動力に変換する割合を変えることが
でき、したがって、引張／圧縮ａＸとねじり荷重を任意
の組み合わせで試験片１に負荷することができるという
作用がある。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例を示すものて、理解しやすいよう
に内部構造を透視している。本実施例の複合負荷試験装
置は、試験片１とそれを取り付ける治具６．７、軸方向
可動の駆動源であるアクチュエータ１２とその荷重を伝
達する軸４と、ねじり荷重を生み出す回転体２とラセン
溝付き円筒３、軸４と回転体２を連結する連結体５と、
ラセン溝付き円筒３の溝の角度を調整するラセン溝制御
フレーム１０と、ラセン溝付き円筒３の下方を支持する
支持円筒９と、試験片１の歪みを検出する歪ゲージ１４
と、その歪ゲージ１４の信号を増幅するアンプ１５と、
試験片１の負荷荷重を検出するロードセル８と、そのロ
ードセル８の信号を増幅するアンプ１６と、前記２つの
アンプ１５゜１６の信号を処理するマイクロコンピュー
タ１７とで構成されている。

以下、本実施例の動作について説明する。軸方向可動の
駆動源であるアクチュエータ１２が軸４を上下に駆動さ
せる。すると、軸４と滑らかな回転を可能とする連結体
５で連結した回転体２が上下動する。

ここで、回転体２には、第３図に示すように、ばね２２
と酸受２３で弾性支持された球２０が常時ラセン溝付き
円筒３のラセン？ｌ１１９に押し付けられている６球２
０は、酸受２３で支持されているので、滑らかな回転運
動が可能である。第２図（ａ）に示すように、回転体２
はラセン溝付き円筒３のラセン？１１１９に沿って上下
動と同時に回転する。上下動と回転の比は、第２図（ｂ
）に示すように、ラセン溝１９の角度が変わると変化す
る０図中、破線で示すラセン溝２１は角度変化後の状態
を示している。

ラセン溝１９の角度は高さによって異なるように構成さ
れており、第１図に示すように、ラセン溝付き円筒３の
上部を拘束しているラセン渭制御フレーム１０を上下に
移動させると、球２０に接する部分の角度が変化する。

ラセン渭制御フレーム１０はベース１８に立設された縦
柱１１に沿って上下動可能とされている。縦柱１１の上
部には、アクチュエータ１２を支持する横柱１３が固定
されている。

一方、試験片１は治具６で回転体２に固定しであるので
、試験片１には回転体２の動きに従い、任意の組み合わ
せの引張／圧縮荷重とねじり荷重の複合負荷が負荷可能
となる。回転体２は、ラセン溝１９に沿って動くので、
上下駆動切換時のバックラッシュは無く、スムーズに駆
動する。負荷荷重は、ねじり荷重と引張／圧縮荷重を同
時に検出可能なロードセル８で検出し、そのロードセル
８の信号はアンプ１６で増幅する。一方、試験片１の歪
みは、試験片１の上に貼った歪ゲージ１４で検出し、そ
の歪ゲージ１４の信号をアンプ１５で増幅する。前記ア
ンプ１５．１６からの信号はマイクロコンピュータ１７
で処理する。マイクロコンピュータ１７は、アクチュエ
ータ１２も制御しており、軸４の上下変位量を制御して
いる。また、アクチュエータ１２に関しては既存の上下
駆動系（例えば、引張試験Ｉりのようなもので代用可能
である。

［発明の効果］ 本発明にあっては、回転体と角度調整可能なラセン溝付
き円筒を用いることにより、試験片に弓張／圧縮荷重と
ねじり荷重を任意の組み合わせで同時に負荷できる構成
としたことから、従来例と比較して駆動源は単一の軸方
向可動の駆動源のみで済み、ラセン溝の効果で荷重の伝
達にバックラッシュを生じない複合負荷試験装置を実現
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図（ａ）
は回転体の動きを説明するための図、第２図（ｂ）はラ
セン溝の角度変化を説明するための図、第３図はラセン
溝と回転体の係合部の断面図である。 １は試験片、２は回転体、３はラセン溝付き円筒、４は
軸、５は連結体、６．７は治具、８はロードセル、９は
支持円筒、１０はラセン渭制御フレーム、１１は縦柱、
１２はアクチュエータ、１３は横柱、１４は歪ゲージ、
１５．１６はアンプ、１７はマイクロコンピュータ、１
８はベース、１９はラセン溝、２０は球、２１は変形後
のラセン溝、２２はばね、２３は酸受である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）単一の軸方向可動の駆動源と、軸方向に沿って角
   度が変化するラセン溝付き円筒と、ラセン溝付き円筒の
   ラセン溝に係合されて駆動源による軸方向の駆動力をね
   じり方向の駆動力に変換する回転体と、回転体によって
   引張／圧縮荷重とねじり荷重を任意の組み合わせで同時
   に負荷される試験片とよりなることを特徴とする複合負
   荷試験装置。