JPH0660870B2 - 粘弾性測定装置及び測定方法 - Google Patents

粘弾性測定装置及び測定方法

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JPH0660870B2
JPH0660870B2 JP61081243A JP8124386A JPH0660870B2 JP H0660870 B2 JPH0660870 B2 JP H0660870B2 JP 61081243 A JP61081243 A JP 61081243A JP 8124386 A JP8124386 A JP 8124386A JP H0660870 B2 JPH0660870 B2 JP H0660870B2
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ロナルド、フランク、ガリタノ
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レオメトリクス、インコーポレーテツド
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
    • G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、材料のレオロジー特性の測定に係り、より具
体的には剪断状態にある試験片の内部の粘度及び弾性度
を測定する粘弾性測定装置及び測定方法に関する。
〔従来技術及び問題点〕
粘弾性材料、たとえばポリマーすなわち重合高分子材料
の溶融物のレオロジー特性を評価する場合に、円盤状の
試験片を軸線方向に離間対向して半径方向に延びる面の
間に置き、上記各面に結合させてこれら面の軸線方向の
離間空間をなくし、ついで、上記面のうちの一方の面を
他方の面に対して軸線方向回りで回転させて上記試験片
を剪断状態に位置させ、この剪断から生じるトルクを測
定する。上記剪断は定常状態で行なうことができ、この
場合、測定されるトルクは一定である。また、上記剪断
は動的に行なうことができ、この場合、測定されるトル
クは時間とともに連続的に変化する。上記測定されたト
ルクは被測定材料の粘度に比例し、その材料のモジュラ
スの減少に比例する。
このような測定では、試験片に加えられる力の性質によ
って試験片が軸線方向に膨脹し、そのために、軸線方向
の力が試験片の結合される面を相対的に回転させること
が分かっている。この現象は、試験片の中心が動かずに
この試験片の周縁部が回転され、そのために、試験片の
半径方向の外周部が半径方向内側に引張られ、上記試験
片が結合される面に軸線方向の力が加わる。この現象は
「ワイセンベルグ効果」として説明されている。剪断状
態における試験片によって上記面に加わる軸線方向の力
は被測定材料の弾性又はモジュラスの残留量に比例す
る。
上述のような試験片の回転方向の力及び軸線方向の力を
測定する装置及び方法は、今までにも開発されている
が、従来の装置では、回転力及び軸線方向の力を測定す
るために、測定装置の構成部材を移動させなければなら
なかった。この移動はコンプライアンスと言われるもの
であり、測定精度を上げるためにはこのコンプライアン
スを減少させなければならないことが分っているが、従
来の測定装置はコンプライアンスをゼロにして作動させ
ることができなかった。それ故に、上記移動をさせるこ
となく、すなわちコンプライアンスをゼロにして回転力
及び軸線方向の力を測定できる装置及び方法が望まれて
いた。コンプライアンス、すなわち移動なしに上記力を
直接測定できれば、外囲条件の影響、たとえば測定装置
の温度の影響、あるいはばねで力を測定する場合のばね
のヒステリシスの影響を排除して力を測定し得るように
なり、測定精度を向上させることができる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は粘弾性材料をゼロコンプライアンスの下
で剪断条件で粘度及び弾性を測定できる粘弾性測定装置
及び測定方法を提供することにある。
本発明の他の目的は外囲条件の影響を排除し、粘弾性測
定精度を上げるために、ゼロコンプライアンスの下で、
粘度と弾性とを同時に測定できる粘弾性測定装置及び測
定方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、構成部材が勝手な位置に移
動せず、勝手な位置への移動に基因する誤差を排除でき
る構成部材を採用して、極めて高い精度で粘弾性を測定
できる粘弾性測定装置及び測定方法を提供することにあ
る。
本発明のさらに他の目的は、構造が比較的簡単で、安価
に作ることができ、維持整備及び使用が容易な粘弾性測
定装置及び測定方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するために、本発明の粘弾性測定装置
は、試験片を加圧部に結合し、加圧部を試験片の粘度成
分と弾性成分により与えられる回転方向の力及び軸線方
向の力に応動して固定軸線に対して休止位置から回転方
向及び軸線方向に移動させ、試験片の剪断時の力の粘度
成分と弾性成分とを測定する粘弾性測定装置において、
加圧部に結合され加圧部を休止位置の方向に偏位させる
ように加圧部に回転対抗力を与える第１トランスデュー
サと、加圧部の休止位置から離れる回転方向の移動を検
知する第１検知器と、試験片が加圧部に与える回転力と
第１トランスデューサが加圧部に加える回転対抗力とを
平衡させて加圧部を休止位置に維持するように第１検知
器に対応して第１トランスデューサを作動させる第１駆
動装置と、回転対抗力の大きさを示す第１指示装置と、
加圧部に結合され加圧部を休止位置の方向に偏移させる
ように加圧部に軸線方向の対抗力を加える第２トランス
デューサと、加圧部の休止位置から離れる軸線方向の移
動を検知する第２検知器と、試験片が加圧部に与える軸
線方向の力と第２トランスデューサが加圧部に加える軸
線方向の対抗力とを平衡させて加圧部を休止位置に維持
するために、第２トランスデューサを第２検知器に対応
して作動させる第２駆動装置と、軸線方向の対抗力の大
きさを示す第２指示装置とを備え、加圧部が休止位置に
ある時に第１指示装置が試験片の内部の力の粘度成分を
表示し、第２指示装置が試験片の内部の力の弾力成分を
表示することを特徴とする。
また、本発明の粘弾性測定方法は、試験片を休止位置を
有する加圧部に結合し、加圧部を試験片により与えられ
る回転方向及び軸線方向の力に応動して休止位置から固
定軸線に対して回転方向及び軸線方向に移動して剪断状
態に置かれる試験片の内部の力の粘度成分と弾性成分と
を測定する粘弾性測定方法において、加圧部に回転対抗
力を与えて加圧部を休止位置の方向に偏位させる段階
と、試験片により加圧部に与えられる回転力を加圧部に
加えられる回転対抗力と平衡させて加圧部を休止位置に
維持させる段階と、回転対抗力の大きさを回転力に平衡
させるために必要な大きさに決める段階と、加圧部に軸
線方向の対抗力を加えて加圧部を休止位置の方向に偏位
させる段階と、試験片により加圧部に与えられる軸線方
向の力を加圧部に加えられる軸線方向の対抗力と平衡さ
せて加圧部を休止位置に維持させる段階と、軸線方向の
力に平衡させるために必要な軸線方向の対抗力の大きさ
を決める段階とを有し、加圧部が休止位置にある時に、
回転対抗力の大きさで試験片内部の力の粘度成分を測定
し、軸線方向の対抗力で試験片の内部の力の弾性成分を
測定することを特徴とする。
〔実施例〕
以下、本発明の好ましい実施例を図面を用いて詳細に説
明する。
第１図に本発明に基く粘弾性測定装置を示す。この粘弾
性測定装置１０は、フレーム１２を有し、このフレーム
１２は上部支持部材１４と下部支持部材１６を備えてい
る。下部支持部材１６にはモーター２４がボルト２６に
よって固定されている。このモーター２４に設けた駆動
軸２８には下部継手２２を介して台２０が連結されてい
る。また、上部支持部材１４にはトランスデューサ組立
体３４がボルト３６によって固定されている。このトラ
ンスデューサ組立体３４のスピンドル３８には上部継手
３２を介して加圧部３０が取り付けられている。この加
圧部３０は粘弾性材料の試験片４０に圧縮荷重を加え
る。
上記試験片４０は、台２０と加圧部３０との間に置か
れ、台２０及び加圧部３０に結合される。この実施例で
は、試験片４０は、溶融ポリマーの円盤状４２をなし、
この円盤４２の粘弾性が測定される。この円盤４２は、
台２０に固定される下面４４と加圧部３０に固定される
上面４６とを有する。粘弾性測定装置に設けられている
加圧部３０は、ほぼ円錐形の面４８を有し、この円錐形
面４８が円盤４２の上面に固定される。この場合、試験
片４０は、ポリマー溶融物であり、加熱炉４９で所要の
温度に維持される。
第２図は粘弾性測定装置の主要部を示す図であり、スピ
ンドル３８は、トランスデューサ組立体３４を上下に貫
く固定軸線５０に沿って軸方向上に延び、このスピンド
ル３８の下端部５２は下側に突出して上部継手３２に係
合する。トランスデューサ組立体３４は、下部ハウジン
グ５４を有し、この下部ハウジング５４の中にベアリン
グ５６が配置されている。このベアリング５６はスピン
ドル３８を固定の軸線５０の周囲で回転させるとともに
固定の軸線５０に沿って軸線方向に移動させるように支
持する。スピンドル３８の自由運動によるベアリング５
６の摩擦を最小本質的には摩擦をなくすために、ベアリ
ング５６は空気ベアリング構造とされる。この空気ベア
リング構造はスリーブ６０を有し、このスリーブ６０を
スピンドル３８のアーバー部６２が貫き、このアーバー
部６２とスリーブ６０との間に適当な空気の薄膜を形成
する間隙が設けられる。加圧空気は入口継手６４に供給
され、ここから通路６６を通ってマニホールド凹部６８
に達し、空気薄膜を形成するためにアーバー部６２とス
リーブ６０との間に送り込まれる。なお、空気の取入口
としては、必要に応じて第２入口継手６４′を設けても
よい。
スピンドル３８の回転及び移動は、スピンドル３８のア
ーバー部６２の開口部７２を貫いて延びる横ピン７０に
よって比較的狭い移動範囲に限定される。横ピン７０は
横ピン７０の一端部７７に係合するセットねじ７６によ
って下部ハウジング５４の孔７４の中に固定される。横
ピン７０の中央部７８の直径は小さくなっていて、アー
バー部６２の開口部７２と横ピン７０の中央部７８との
間に環状空間７８を形成している。この環状空間７８は
スピンドル３８の回転方向及び軸線方向の移動を限定す
る。横ピン７０の位置はセットねじ７６をゆるめて横ピ
ン７０の一端部７７をアーバー部６２の開口部７２に摺
動することで選択的に移動される。これにより、スピン
ドル３８の下部ハウジング５４に対するすべての運動が
固定され、初期の整列や校正及び輸送中の損傷を防止す
ることができる。また、横ピン７０を直径が均一なもの
（図示せず）に取り換えて、上記と同一目的で、スピン
ドル３８を動かないようにすることもできる。下部カバ
ー８２を下部ハウジング５４の下端部にねじ８４で固定
することにより、下端部への塵埃付着その他による汚損
を防止ができる。
粘弾性測定装置１０は、上述のように組み立てられるの
で、試験片４０の剪断時の力の粘度成分と弾性成分との
両方を測定することができる。そのためには、試験片４
０を台２０と加圧部３０との間に取付け、台２０と加圧
部３０をすでに説明したように結合する。台２０と加圧
部３０との間の軸線方向の距離は、静的な条件における
試験片４０の厚さに正確に調節される。この調節はフレ
ーム１２の上部支持部材１４と下部支持部材１６との間
の相対的な軸方向移動により行なわれる。このような方
法で、加圧部３０は第１図に示すように零位置すなわち
休止位置に位置される。ついで、モーター２４を作動さ
せ駆動軸２８及び台２０を回転させて試験片４０を剪断
する。一定の速度で回転するモーター２４による駆動軸
２８の連続回転は試験片４０を安定した状態で剪断す
る。他の試験モードは駆動軸２８を振動又は間欠移動さ
せることで行なう。
しかしながら、図に示す実施例では、モーター２４は、
試験片４０を所望の剪断状態する選択された定常状態で
駆動軸２８を、したがって台２０を回転させる。定常剪
断状態になった時に、試験片４０は休止位置から離れた
加圧部３０を回転させるように加圧部３０にトルクを加
える。すでに説明した「ワイセンベルグ効果」によっ
て、試験片４０は加圧部３０に軸線方向上方への力を与
え、加圧部３０を休止位置から上方に移動させる。上記
回転力及び軸線方向の力はスピンドル３８に直接伝達さ
れる。
横ピン７０が第２図の位置にある時には、スピンドル３
８の制限された回転方向及び軸線方向の移動は、環状空
間８０の作用で加圧部３０からスピンドル３８に伝達さ
れる回転方向及び軸線方向の力に応動して与えられる。
トランスデューサ組立体３４は、回転方向及び軸線方向
に逆向きの力すなわち対抗力を発生させ、この対抗力が
スピンドル３８及び加圧部３０をその休止位置の方に偏
位させる。これら対抗力の各々は、試験片が加圧部３０
に与える力と平衡する大きさに達し、加圧部３０を休止
位置に戻す時の回転対抗力の大きさで試験片のモジュラ
スの粘度成分を測定し、上記軸線方向の対抗力の大きさ
で試験片のモジュラスの弾性成分を測定する。実際の対
抗力は零位置で測定される。
第２図乃至第４図において、スピンドル３８は、第１ト
ランスデューサ９０を貫いて上に延びる。この第１トラ
ンスデューサ９０は、たとえば永久磁石で成形した環状
磁石９２を有し、この環状磁石９２はスピンドル３８が
貫通する中央孔９４を有する。第１アーマチア９６は、
スピンドル３８の符号９８の位置にスピンドル３８と共
に動くように固定される。第１アーマチア９６は下側に
突出する円筒形延長部１００を含むカップ状をなし、こ
の円筒形延長部１００は、磁石９２の環状間隙１０２に
延びている。第１アーマチア９６の円筒形延長部１００
に所定の方向に巻線１０４，１０４が巻かれている。こ
の巻線１０４，１０４に電流を流すことでアーマチア９
６は軸線５０を中心として回転し、スピンドル３８も軸
線５０を中心として回転する。磁石９２はねじ１０６に
よって下部ハウジング５４に固定され、その他の部分は
固定されている。
検知器のハウジング１１０はねじ１１２によって磁石９
２に固定される。このハウジング１１０にはスピンドル
３８の回転移動、その結果休止位置から離れたた圧部３
０を検知する第１検知器１１４が収容されている。第３
図に明示するように、第１検知器１１４は、ハブ１１８
をスピンドル３８に固定したロータ１１６を有し、ロー
タ１１６には半径方向に延びる羽根１２０が設けられて
いる。ロータ１１６に設けた各羽根１２０は、加圧部３
０及びスピンドル３８が休止位置にある時には、環状回
路盤１２４に取付けらた平行な１対の板１２２，１２２
の間で１対の板１２２，１２２から周方向に等間隔の位
置ある。環状回路盤１２４はねじ１２６により検知器の
ハウジング１１０に固定されている。各羽根１２０及び
これに対応する対をなす板１２２は、可変容量キャパシ
タを備え、スピンドル３８が回転して羽根１２０が移動
した時に、キャパシタンスが変化し、このキャパシタン
スの変化を環状回路盤の１２４の回路で検知する。
第１駆動回路１３０は、第１検知器１１４及び第１トラ
ンスデューサ９０に接続され、加圧部３０及びスピンド
ル３８が休止位置から回転移動する時のキャパシタンス
の変化がトランスデューサ９０のアーマチア９６の巻線
１０４，１０４，…電流を発生させ、この電流は、トラ
ンスデューサ９０をの第１検知器１１４に応動してスピ
ンドル３８及び加圧部３０を休止位置に戻すように回転
させ、試験片４０により加圧部３０に加える回転力に平
衡する回転抵抗力で、スピンドル３８と加圧部３０を休
止位置に保持する。第１指示器１３２は平衡の保持に必
要な回転対抗力の大きさを示す。従って、回転対抗力は
コンプライアンスのゼロの状態で測定される。
スピンドル３８は、さらに、上方に延びて第１検知器１
１４を貫通して第２トランスデューサ１４０に入る。こ
の第２トランスデューサ１４０は、永久磁石１４４を含
む磁石組立体１４２と、磁石ハウジング１４６と、第１
ステータ１４８と、第２ステータ１４９とを有し、磁石
組立体１４２には環状の間隙１５０が形成されている。
第２アーマチア１５２は筒形延長部１５６を含むカップ
状をなしスピンドル３８の上端部１５４に固定される。
第２アーマチア１５２の筒形延長部１５６は上に突出し
て磁石組立体１４２の間隙１５０に入る。筒形の延長部
１５６は所定の方向に巻かれる複数の巻線１５８を支持
し、この巻線１５８に電流が流れると、アーマチア１５
２は軸線５０に沿って移動しスピンドル３８を軸線５０
に沿って移動させる。磁石組立体１４２は検知器のハウ
ジング１１０にねじ１５９で固定されるので移動しな
い。
検知器のハウジング１１０は第２検知器１６０を収容
し、この第２検知器１６０はスピンドル３８の軸線方向
の移動、したがって、加圧部３０の休止位置から離間の
検知を行なう。第４図に明示するように、第２検知器１
６０は、円盤形の部材１６２を含み、この部材１６２は
円盤１６２をアーマチア１５２に固定するねじ１６４に
よって、スピンドル３８と共に移動する。円盤１６２は
半径方向外側に延び、スピンドル３８と加圧部３０が休
止位置にある時には、円盤１６２は平行な１対のリング
状の部材１６６の間で部材１６６から軸線方向に等距離
にある。各部材１６６はねじ１６９に検知器のハウジン
グ１１０に固定された環状の円形回路盤１６８に取付け
られている。円盤１６２及びリング１６６はキャパシタ
ンス可変のキャパシタを有し、そのため、スピンドル３
８が円盤１６２を少しでも動けば、キャパシタンスが変
化し、このキャパシタンスの変化は円形回路盤１６８の
回路で検知される。
第２駆動回路１７０は、第２検知器１６０及び第２トラ
ンスデューサ１４０に連結され、スピンドル３８と加圧
部の休止位置からの軸線方向の移動に応じて発生するキ
ャパシタンスの変化が、第２検知器１６０に応動する第
２トランスデューサ１４０のアーマチア１５２の巻線１
５８に電流を発生させ、スピンドル３８と加圧部３０を
軸線方向に移動させて休止位置に戻し、スピンドル３８
と加圧部３０を試験片４０により加圧部３０に生じる軸
線方向の力に平衡する軸線方向の対抗力で休止位置に保
持する。第２支持器１７２は平衡の維持に必要な軸線方
向の対抗力の大きさを示す。従って、軸線方向の対応力
の大きさはゼロコンプライアンスの状態で測定される。
試験片４０が安定した剪断状態にあり、トランスデュー
サ組立体３４が加圧部３０を休止位置に保持している時
には、第１指示器１３２は試験片４０の内部の力の粘度
成分の測定値を示し、第２指示器１７２は試験片４０の
内部の力の弾性成分の測定値を示す。これによって、試
験片４０のモジュラスの粘度成分と弾性成分とを同時に
測定することができ、粘度成分と弾性成分とをコンプラ
イアンスがゼロの状態で同時に測定することで、粘度成
分と弾性成分の測定条件が同一になり、測定精度が向上
する。その上、本発明に基く粘弾性測定装置及び測定方
法を用いれば粘度及び弾性の測定を従来技術によるより
も容易に行なうことができるだけでなく、所要のデータ
を得るための所要時間を短縮できる。さらに、上記対抗
力の大きさをコンプライアンスがゼロの状態で測定でき
るので外部からの影響、たとえば粘弾性測定装置の温度
の変化の影響や、偏位の影響、たとえば、ばねの偏位量
を利用して力を測定する場合のヒステリシスの影響を除
くことができる。
第１トランスデューサ９０及び第２トランスデューサ１
４０の構造、及びこれに対応する第１検知器１１４及び
第２検知器１６０の構造は、上記トランスデューサと検
知器が相互に影響されずに同時に作動できる。すなわ
ち、第１トランスデューサ９０及びこれに対応する第１
検知器１１４は、第２トランスデューサ１４０及びこれ
に対応する第２検知器１６０の作動と独立して作動さ
れ、その他の部分の状態の如何にかかわらず、極めて正
確なデータを得ることができる。従って、第１アーマチ
ア９６が磁石９２の間隙１０２の中で軸線方向に多少移
動しても、第１トランスデューサ９０のスピンドル３８
を休止位置に維持する能力に影響を与えることはなく、
第２アーマチア１５２が磁石組立体１４２の間隙１５０
の中で回転移動しても第２トランスデューサ１４０のス
ピンドル３８を休止位置に維持する能力に影響しない。
これと同様に、羽根１２０が第１検知器１１４の板状部
材１２２，１２２の間で軸線方向に移動しても、第１検
知器１１４の回転移動検知能力に影響がなく、円盤１６
２が第２検知器１６０のリング１６６，１６６の間で回
転移動しても第２検知器１６０のスピンドル３８及び加
圧部３０の軸線方向移動検知能力に影響しない。従っ
て、トランスデューサ組立体３４の構成部分は同時に作
動して測定すべき特性の同時測定を行なうことができ
る。第１検知器１１４及び第２検知器１６０はキャパシ
タンス可変の装置であるが、第１トランスデューサ９０
及び第２トランスデューサ１４０との関係で他の検知器
を採用しても差し支えない。
上記構造のトランスデューサ組立体は外部からの影響を
排除して極めて高い精度の測定を行なうことができるよ
うにスピンドル３８及びこのスピンドルに取り付けられ
てこのスピンドルと共に移動する全ての部材、たとえば
アーマチア９６，１５２、羽根１２０、及び円盤１６２
を非磁性材料で作る。これは、スピンドル３８が磁気抵
抗の影響によって勝手な位置に停止するのを防ぐためで
ある。スピンドル３８、羽根１２０及び円盤１６２はア
ルミニウムで作るのが好ましい。
以上、本発明の好ましい実施例を詳細に説明したが、こ
れはあくまでも例示であり、この形状及び構造は本発明
の範囲内で変更することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による粘弾性測定装置の一部を断面で示
す立面図、第２図は第１図の粘弾性測定装置の一部を拡
大して示す縦断面図、第３図は第２図の線３−３に沿う
横断面図、第４図は第２図の４−４に沿う横断面図であ
る。 １０…粘弾性測定装置、１２…フレーム、１４…上部支
持部材、１６…下部支持部材、２０…台、２２…下部継
手、２４…モーター、２８…駆動軸、３０…加圧部、３
２…上部継手、３４…トランスデューサ組立体、３８…
スピンドル、４０…試験片、４２…ポリマー溶融物、４
４…下面、４６…上面、４８…円錐面、５０…固定の軸
流、５４…下部ハウジング、５６…ベアリング、６０…
スリーブ、６２…アーバー、６４…空気入口継手、６８
…マニホールド凹部、７０…ピン、７８…環状空間、８
２…下部カバー、９０…第１トランスデューサ、９２…
磁石、９６…第１アーマチア、１００，１５８…巻線、
１１０…検知器のハウジング、１１４…第１検知器、１
２０…羽根、１２４，１６８…環状回路盤、１３０…第
１駆動回路、１２…第１指示器、１４０…第２トランス
デューサ、１４２…磁石組立体、１４４…永久磁石、１
４８…第１ステータ、１４９…第２ステータ、１５０…
間隙、１５２…第２アーマチア、１６０…第２検知器、
１６２，１６６…拘束部材、１７０…第２駆動回路、１
７２…第２指示器。

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】試験片を加圧部に結合し、加圧部を試験片
    の粘度成分と弾性成分により与えられる回転方向の力及
    び軸線方向の力に応動して固定軸線に対して休止位置か
    ら回転方向及び軸線方向に移動させ、試験片の剪断時の
    力の粘度成分と弾性成分とを測定する粘弾性測定装置に
    おいて、加圧部に結合され加圧部を休止位置の方向に偏
    位させるように加圧部に回転対抗力を与える第１トラン
    スデューサと、加圧部の休止位置から離れる回転方向の
    移動を検知する第１検知器と、試験片が加圧部に与える
    回転力と第１トランスデューサが加圧部に加える回転対
    抗力とを平衡させて加圧部を休止位置に維持するように
    第１検知器に対応して第１トランスデューサを作動させ
    る第１駆動装置と、回転対抗力の大きさを示す第１指示
    装置と、加圧部に結合され加圧部を休止位置の方向に偏
    移させるように加圧部に軸線方向の対抗力を加える第２
    トランスデューサと、加圧部の休止位置から離れる軸線
    方向の移動を検知する第２検知器と、試験片が加圧部に
    与える軸線方向の力と第２トランスデューサが加圧部に
    加える軸線方向の対抗力とを平衡させて加圧部を休止位
    置に維持するために、第２トランスデューサを第２検知
    器に対応して作動させる第２駆動装置と、軸線方向の対
    抗力の大きさを示す第２指示装置とを備え、加圧部が休
    止位置にある時に第１指示装置が試験片の内部の力の粘
    度成分を表示し、第２指示装置が試験片の内部の力の弾
    力成分を表示することを特徴とする粘弾性測定装置。
  2. 【請求項２】固定軸線の周囲で加圧部とともに回転移動
    し、かつ、固定軸線に沿って加圧部とともに軸線方向に
    移動するように加圧部に結合されたスピンドルを備え、
    回転対抗力及び軸線方向の対抗力を加圧部に同時に与え
    るようにスピンドルに第１トランスデューサ及び第２ト
    ランスデューサを結合し、１指示装置と第２指示装置が
    試験片の内部の力の粘度成分と弾性成分とを同時に表示
    することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の粘
    弾性測定装置。
  3. 【請求項３】スピンドルが非磁性材料で作られているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の粘弾性測
    定装置。
  4. 【請求項４】第１トランスデューサ及び第２トランスデ
    ューサは、スピンドルに結合されて移動する１箇以上の
    非磁性材料で作られた可動部材を備えていることを特徴
    とする特許請求の範囲第３項に記載の粘弾性測定装置。
  5. 【請求項５】第１検知器及び第２検知器がスピンドルに
    結合されたことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記
    載の粘弾性測定装置。
  6. 【請求項６】スピンドルが非磁性材料で作られているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の粘弾性測
    定装置。
  7. 【請求項７】第１検知器及び第２検知器はスピンドルに
    結合されて移動する１箇以上の非磁性材料で作られた可
    動部材を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第
    ６項に記載の粘弾性測定装置。
  8. 【請求項８】第１トランスデューサ及び第２トランスデ
    ューサは、スピンドルに結合されて移動する１箇以上の
    非磁性材料で作られた可動部材を備えていることを特徴
    とする特許請求の範囲第６項に記載の粘弾性測定装置。
  9. 【請求項９】第１検知器及び第２検知器の少なくとも一
    方はスピンドルに結合されたキャパシタンス可変装置を
    備えたことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
    粘弾性測定装置。
  10. 【請求項１０】第１検知器及び第２検知器の少なくとも
    一方は第１拘束部材及び第２拘束部材を含み、第２拘束
    部材はキャパシタンス可変装置のキャパシタンスを変化
    させるために第１拘束部材に対して移動するようにスピ
    ンドルに支持されたことを特徴とする特許請求の範囲第
    ９項に記載の粘弾性測定装置。
  11. 【請求項１１】第１検知器の第２拘束部材をキャパシタ
    ンス可変装置のキャパシタンスを変化させるためにスピ
    ンドルとともに回転移動するように取付ける装置を備え
    たことを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記載の粘
    弾性測定装置。
  12. 【請求項１２】第１検知器の第２拘束部材は、キャパシ
    タンス可変装置のキャパシタンスを変化させることなく
    スピンドルとともに第１拘束部材に対して軸線方向に移
    動できることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記
    載の粘弾性測定装置。
  13. 【請求項１３】第２検知器の第２拘束部材をキャパシタ
    ンス可変装置のキャパシタンスを変化させるためにスピ
    ンドルとともに軸線方向に移動するように取付ける装置
    を備えたことを特徴とする特許請求の範囲第１０項に記
    載の粘弾性測定装置。
  14. 【請求項１４】第２検知器の第２拘束部材はキャパシタ
    ンス可変装置のキャパシタンスを変化させることなくス
    ピンドルととも第１拘束部材に対して回転移動すること
    を特徴とする特許請求の範囲第１３項に記載の粘弾性測
    定装置。
  15. 【請求項１５】スピンドル及び第２拘束装置は非磁性材
    料で作られていることを特徴とする特許請求の範囲第９
    項に記載の粘弾性測定装置。
  16. 【請求項１６】第１検知器及び第２検知器の少なくとも
    一方が加圧部の移動に対応してキャパシタンスが変化す
    る装置を備えたことを特徴する特許請求の範囲第１項に
    記載の粘弾性測定装置。
  17. 【請求項１７】第１検知器及び第２検知器の少なくとも
    一方は第１拘束部材及び第２拘束部材を備え、第２拘束
    部材はキャパシタンス可変装置のキャパシタンスを変化
    させるために第１拘束部材に対して動き得るように加圧
    部に結合されたことを特徴とする特許請求の範囲第１６
    項に記載の粘弾性測定装置。
  18. 【請求項１８】第１検知器の第２拘束部材をキャパシタ
    ンス可変装置のキャパシタンスを変化させるために加圧
    部とともに回転移動するように取付ける装置を備えたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１７項に記載の粘弾性
    測定装置。
  19. 【請求項１９】第１検知器の第２拘束部材はキャパシタ
    ンス可変装置のキャパシタンスを変化させることなく第
    １拘束部材に対して軸線方向に加圧部とともに移動する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１８項に記載の粘弾
    性測定装置。
  20. 【請求項２０】第２検知器の第２拘束部材をキャパシタ
    ンス可変装置のキャパシタンスを変化させるために加圧
    部とともに軸線方向に移動するように取付ける装置を備
    えたことを特徴とする特許請求の範囲第１７項に記載の
    粘弾性測定装置
  21. 【請求項２１】第２検知器の第２拘束部材はキャパシタ
    ンス可変装置のキャパシタンスを変化させることなく第
    １拘束部材に対して回転方向に加圧部とともに移動する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第２０項に記載の粘弾
    性測定装置。
  22. 【請求項２２】試験片を休止位置を有する加圧部に結合
    し、加圧部を試験片により与えられる回転方向及び軸線
    方向の力に応動して休止位置から固定軸線に対して回転
    方向及び軸線方向に移動して剪断状態に置かれる試験片
    の内部の力の粘度成分と弾性成分とを測定する粘弾性測
    定方法において、加圧部に回転対抗力を与えて加圧部を
    休止位置の方向に偏位させる段階と、試験片により加圧
    部に与えられる回転力を加圧部に加えられる回転対抗力
    と平衡させて加圧部を休止位置に維持させる段階と、回
    転対抗力の大きさを回転力に平衡させるために必要な大
    きさに決める段階と、加圧部に軸線方向の対抗力を加え
    て加圧部を休止位置の方向に偏位させる段階と、試験片
    により加圧部に与えられる軸線方向の力を加圧部に加え
    られる軸線方向の対抗力と平衡させて加圧部を休止位置
    に維持させる段階と、軸線方向の力に平衡させるために
    必要な軸線方向の対抗力の大きさを決める段階とを有
    し、加圧部が休止位置にある時に、回転対抗力の大きさ
    で試験片内部の力の粘度成分を測定し、軸線方向の対抗
    力で試験片の内部の力の弾性成分を測定することを特徴
    とする粘弾性測定方法。
  23. 【請求項２３】回転対抗力及び軸線方向の対抗力を加圧
    部に同時に加え、回転対抗力及び軸線方向の対抗力を同
    時に測定することを特徴とする特許請求の範囲第２２項
    に記載の粘弾性測定方法。
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