JPH0526522Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、荷重印加装置、例えば、工業材料の
摩擦または摩耗試験、特に加硫ゴムの耐摩耗性能
を試験する摩擦摩耗試験の荷重印加装置に関す
る。

（従来の技術） 従来の加硫ゴムの摩擦摩耗試験機としては、例
えば、第２図に示すようなものがある。第２図
は、その構成の概略を示した全体構成図である。

第２図において、３１は従来の加硫ゴムの摩擦
摩耗試験機である。３２は円板状の砥石であり、
砥石３２の外周面３２ａには加硫ゴムからなるリ
ング状試料３３がその外周面３３ａに重錘３５に
よつて生ずる所定荷重で押圧されている。砥石３
２と試料３３とは所定のスリツプ速度の下で回転
し、所定時間後の試料３３の重量の変化を測定し
て摩耗量を測定している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の摩擦摩耗試験機では重錘
３５を人手によつて印加するようになつており、
荷重印加開始時における荷重印加速度が一定にな
らなかつた。そのため、ゆつくりと荷重を印加し
た時と急激に荷重を印加した時とで試料３３の摩
耗量が大きく異なり、試験精度、試験の再現性が
悪いという問題点がある。また、急激に荷重を印
加すると、試料３３が砥石３２の上ではね上がり
激しく振動し試料３３の摩耗量が変化するという
問題点もある。

このはねあがり現象をおさえる工夫として従来
の試験機では、カウンターバランス重錘を取り付
け、取り付け系の慣性を調整する方法（実公昭58
−160334号）がなされている。しかしながら、こ
の方法では同一の荷重であつてもカウンターバラ
ンスの重錘の量により荷重印加系の慣性が異なる
ため試験結果に影響を及ぼすために、カウンター
バランスの重錘を一つの実験変数として試料の摩
耗量を取り扱う必要があるという問題点がある。

そこで、本考案は試料（例えば、加硫ゴム）に
荷重を印加することにより試料を摩擦体（例え
ば、回転砥石）に押圧する際、試料への荷重印加
速度を一定として試料の摩耗量のバラツキが小さ
く、試験精度、再現性が良く、また、荷重印加時
の砥石の上でのはね上がりもないばかりか、カウ
ンターバランス重錘を取り付ける系の慣性の調整
や試験結果の取り扱いの面倒のない荷重印加装置
を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案に係る荷重印加装置は、試料に荷重を印
加することにより試料を摩擦体に押圧する荷重印
加装置において、互いに接触し、かつ所定間〓を
もつて離隔することができるよう互いに連結され
た一対の連結金具と、連結金具の一方の先端部に
支持された試料に荷重を印加する重錘と、連結金
具の他方に連結されたピストンを有するエアシリ
ンダと、エアシリンダのピストンの移動速度を制
御する速度制御手段と、を備えたことを特徴とし
ている。

（作用） 回転している試料が回転している前記摩擦体に
押圧される際、試料は前記重錘によつて摩擦体の
方向に移動されるが、試料の移動速度は前記速度
制御手段によつて制御される前記エアシリンダの
ピストンによつて、前記連結金具を介して所定移
動速度に制御され移動する。この際、前記一対の
連結金具は互いに接触しており、連結金具の一方
の先端部に支持された試料は所定の移動速度によ
つて摩擦体の方向に移動し、摩擦体の外周面に試
料のはね上がりのない移動速度で接触する。ピス
トンに連結された連結金具の他方は所定間〓をも
つて離隔するまでさらに、移動する。次いで、連
結金具の一方は前記重錘によつて、試料に荷重を
印加するよう試料を摩擦体に押圧する。試料は摩
擦体と弾性接触をなし、そのは反力によつて試料
ははね上がり現象を起こそうとするが、試料が摩
擦体に接触するときの移動速度ははね上がりのな
い低い移動速度で接触するので、試料ははね上が
り現象は起こらないし、試料が前記摩擦体上で振
動して摩耗量がバラツクこともない。

以下、本考案に係る荷重印加装置の一実施例を
図面に基づいて説明する。

（実施例） まず、構成について説明する。

第１図は本考案に係る荷重印加装置を説明する
全体概略構成図である。第１図において、１は摩
擦摩耗試験機であり、摩擦摩耗試験機１は本考案
の荷重印加装置２、荷重印加装置２の先端部２ａ
に取り付けられ荷重を印加される環状の試料（こ
の実施例では加硫ゴム）３、試料３を押圧する摩
擦体（この実施例では円板状の回転する砥石であ
る。）４および試料３と砥石４とのそれぞれが回
転接触する回転接触部３ａに砂５を落下させるホ
ツパー６とから構成されている。砥石４はほぼ水
平の回転軸４ａを有し、モータＡ（図に示されて
いない）により回転される。試料３はほぼ水平の
回転軸３ｃを有し、モータＢ（図に示されていな
い）によりモータＡとは独立に回転される。試料
３の回転軸３ｃと砥石４の回転軸４ａとは同一の
水平面Ｓ内でほぼ平行になるよう配置されてい
る。

荷重印加装置２は、水平面Ｓとほぼ同一水平面
Ｓ内で、試料３の回転軸３ｃと直交する軸線Ｌに
ほぼ沿つて砥石４と反対側に一対の連結金具７を
配置し、砥石４と反対側に連結金具７よりさらに
離れてエアシリンダ８を配置している。

一対の連結金具７は、連結金具７の一方、すな
わち、前部連結金具１１と連結金具７の他方、す
なわち後部連結金具１２とから構成されている。
前部連結金具１１の後端面１１ａと後部連結金具
１２の前端面１２ａとは互いに接触し、また、所
定の間〓１３をもつて離隔することができるよう
になされけ、かつ、前部連結金具１１と後部連結
金具１２とは互いに連結（図に示されていない）
されている。前部連結金具１１の先端部、すなわ
ち、荷重印加装置２の先端部２ａには、試料３が
前部連結金具１１の前部（図中の右方）を形成す
る支持腕部材１５によつて支持されている。ま
た、前部連結金具１１にはスチールコード１６の
一端部１６ａが取り付けられ、スチールコード１
６は前部連結金具１１と試料３との間に設けられ
た滑車１７によつて垂直に下方に曲げられる。ス
チールコード１６の他端部１６ｂには重錘１８が
取り付けられ、試料３に水平方向、すなわち、軸
線Ｌの方向の荷重が印加される。後部連結金具１
２の後部１２ｂはエアシリンダ８のピストン２０
の前端部２０ａに連結されている。

エアシリンダ８内の前部８ａには速度制御手段
２１が連結され、エアシリンダ８内の後部８ｂに
は補助制御手段２２が連結されている。速度制御
手段２１と補助制御手段２２とは、ともに電磁弁
２３に連結され、電磁弁２３はエアの圧力源２４
に連結している。速度制御手段２１と補助制御手
段２２とはそれぞれ、可変絞り弁２１ａ，２２ａ
とチエツク弁２１ｂ，２２ｂとを有している。エ
アは圧力源２４から電磁弁２３の作動により供給
先が制御され、チエツク弁２１ｂ，２２ｂを通
り、エアシリンダ８の前部８ａまたは後部８ｂに
供給される。また、エアシリンダ８の内部のエア
は、それぞれ可変絞り弁２１ａ，２２ａによつ
て、エアの通過量を制御され、これによつてピス
トン２０の移動速度を制御し、エアは電磁弁２３
を通つて排出される。

以下、試料３に荷重を印加し、試料３を砥石４
（摩擦体）に押圧する場合につき説明する。

まず、電磁弁２３を作動させ、エアシリンダ８
内の前部８ａにはチエツク弁２１ｂを通してエア
が充填され、ピストン２０は図中左方に移動す
る。試料３はピストン２０により連結金具７（前
端面１２ａと後端面１１ａとは互いに接触してい
る）を介して、かつ、重錘１８による右方向への
押圧力に抗して、図中左方に引張られている。こ
のため、試料３と砥石４とは離隔している。試料
３および砥石４はそれぞれモータＢおよびモータ
Ａにより回転開始される。試料３に荷重を印加す
る場合、電磁弁２３が作動され、速度制御手段２
１の可変絞り弁２１ａが開かれ、シリンダ８内の
前部８ａのエアは徐々に排出される。ピストン２
０は連結金具７の前端面１２ａと後端面１１ａと
は互いに接触したまま、かつ、連結金具７の前部
連結金具１１の先端部に試料３をつけたまま、所
定の移動速度で図中右方に移動する。試料３が砥
石４の外周面４ｂに接する直前に移動速度は極め
て小さくなる。試料３が砥石４の外周面４ｂに接
触するとき、この移動速度は弾性を有する加硫ゴ
ムの試料３を砥石４の外周面４ｂに接触させたと
き、試料３が反力ではね上がらないよう十分遅い
移動速度である。後部連結金具１２に連結される
ピストン２０は試料３が砥石４に接触した後も、
間〓１３が所定間〓をもつて離隔するまで移動し
た後に停止する。試料３が砥石４に接触した後、
試料３には重錘１３の重量に等しい荷重が前部連
結金具１１を介して水平に印加され、砥石４に押
圧される。試料３は砥石４上で所定時間回転し摩
耗した後、取りはずして摩耗量が測定される。

試料３を砥石４に接触させるときの移動速度は
試料３がはね上がらないよう十分遅い移動速度で
あるので、試料３がはね上がり振動することもな
く、摩耗量のバラツキも小さく、試験精度、およ
び試験の再現性も極めて優れている。

なお、前述の実施例においては、エアシリンダ
を用いた場合について説明したが、本発明におい
ては、この実施例に限らず、油圧シリンダを用い
てもよい。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、試料
（例えば、加硫ゴム）に荷重を印加することによ
り試料を摩擦体（例えば、回転する砥石）に押圧
する際、試料への荷重印加する移動速度を試料の
はね上がりのない所定の速度以下とし、試料の摩
耗量のバラツキが小さく、試験精度、および試験
の再現性が良い。さらに、荷重印加時の砥石の上
でのはね上がりもないばかりか、カウンターバラ
ンス重錘を取り付ける系のように、慣性の調整や
測定値の取り扱いの面倒もない荷重印加装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る荷重印加装置の一実施例
を説明する全体構成図である。第２図は従来の荷
重印加装置の全体構成図である。 ２……荷重印加装置、３……試料、４……摩擦
体、７……連結金具、８……エアシリンダ、１３
……間〓、１８……重錘、２１……速度制御手
段。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 試料に荷重を印加することにより試料を摩擦体
   に押圧する荷重印加装置において、互いに接触
   し、かつ所定間〓をもつて離隔することができる
   よう互いに連結された一対の連結金具と、連結金
   具の一方の先端部に支持された試料に荷重を印加
   する重錘と、連結金具の他方に連結されたピスト
   ンを有するエアシリンダと、エアシリンダのピス
   トンの移動速度を制御する速度制御手段と、を備
   えたことを特徴とする荷重印加装置。