JPH07104239B2 - 圧縮試験機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車のボディ等の大型試験体の強度を測定
するに好適な圧縮試験機に関する。

［従来の技術］ この種従来の圧縮試験機は、試験床面から立設された門
形の支柱に両持ち保持され昇降可能な部材を有し、その
部材に大面積の圧盤が設けられ、試験床面に設置された
試験体、たとえば、自動車用ボディのルーフを圧盤で圧
縮して試験が行われる。また、門形の支柱に圧盤を両持
ち状態で固定し、圧盤と対向して昇降可能なテーブルを
設け、そのテーブル上に試験体を設置しテーブルを昇降
して圧縮試験を行うものもある。そして、両従来の試験
機の負荷荷重は、負荷軸に一致して設けた１個の荷重検
出器（例えばロードセル）で測定したり、負荷アクチュ
エータへの供給圧力から測定している。

［発明が解決しようとする問題点］ これら従来の試験機は、門形支柱の間に試験体を設置す
るため、試験体の設置空間が制限され、更にまた、全体
が大型化して設置スペースがかなり必要となる。更に、
後者では、試験床面とテーブルの面が一致していないと
試験体の設置が難しく、また一致させるには試験床面を
掘り下げなくてはならず、試験機設置場所が限定され
る。また、いずれの試験機でも、試験体の被圧縮面の強
度不均一によりロードセルや負荷軸に偏心荷重がかかる
と正確な負荷荷重の測定が難しい。また、球座等により
偏心荷重を抑制しても測定値に誤差を含む。また、被圧
縮面の面積が広いので１つのロードセルでは分布荷重を
測定できない。

本発明の目的は、片持ち支持された支持腕側から試験体
を負荷し複数個の荷重検出器を用いることにより上述し
た問題点を解消した圧縮試験機を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 試験床面に立設された支持部材に昇降可能に片持ち支持
される支持腕と、その支持腕に設けられた負荷アクチュ
エータと、負荷アクチュエータの負荷軸に設けられた中
間盤と、中間盤の下面に負荷軸を中心として分散配置さ
れた複数個の荷重検出器と、それら荷重検出器を介して
中間盤に連結され、負荷アクチュエータによって支持腕
に対して上下動され試験床面との間で試験体を圧縮する
圧盤とを具備する。

［作用］ 支持腕を支持部材に沿って上昇させ、圧盤下方の試験床
面に試験体を設置する。支持腕を適所まで降下させその
位置で固定保持し、負荷アクチュエータにより圧盤を降
下させて試験体に圧縮負荷が掛けられる。その圧縮荷重
は複数個の荷重検出器の出力値を加算して測定される。
また各荷重検出器からの出力値から分布荷重が測定され
る。

［実施例］ 第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示し、それぞ
れ正面図および側面図である第１図および第２図におい
て、試験床面FPに固定設置されるフレーム１の支持板２
には支柱３およびねじ棹４が立設され、それらの上端は
フレーム１に架設された天井板５に支持される。ここ
で、フレーム１、支持板２、支柱３およびねじ棹４によ
り支持部材50が構成される。ねじ棹４および支柱３は支
持腕６の基端部７を貫通して上下に延在し、ねじ棹４は
基端部７に固設されたナット10と螺合している。そし
て、天井板５の上方には天井枠11が設けられ、その上面
に減速機付きモータ12が設置されている。その出力軸
は、天井枠11内の図示しない伝達系、例えば、歯車列と
噛合されてねじ棹４を回転させる。

支持腕６は、第３図に示すように、基端部７と、連結部
８と、負荷機構保持部９とからなる。連結部８の一端は
ギヤ82が刻設された軸81として形成され、その軸81が基
端部７に挿入され軸受13で軸支されている。連結部８の
他端には、軸81と直交する方向に軸16が貫通し、軸16の
両端には負荷機構保持部９が一体に、たとえば回転止め
ピン30により連結されている。この軸16にもギヤ161が
刻設されている。

そして、第１図に示すごとく基端部７には油圧シリンダ
14が取付けられ、そのピストンロッドに設けられたラッ
ク15が軸81のギヤ82と噛合されている。従って、油圧シ
リンダ14の伸縮により軸81、すなわち連結部８が回動
し、これにより負荷機構保持部９が一体に回動する。ま
た、基端部７に設けられた油圧シリンダ17のラック18が
軸16のギヤ161と噛合し、油圧シリンダ17の伸縮により
軸16が回動して負荷機構保持部９が一体に回動する。

また、連結部８の先端には第４図のようなすり割83が形
成されており、図示していないコンプレッサから締め付
けロッド19の頭部のへや20に圧縮空気を供給して軸16を
クランプ、これにより負荷機構保持部９で自重で回動し
ないようになっている。

負荷機構保持部９には負荷アクチュエータとして油圧シ
リンダ21が設けられ、その負荷軸先端、すなわちピスト
ンロッド先端には中間盤22が取付けられている。中間盤
22の上面４隅に立設された案内棒23は、負荷機構保持部
９の本体91から放射状に延びる案内座92を貫通し、第５
図に示すとおり、各案内座92から立設された一対の支持
板93にそれぞれ回転可能に設けられローラ24に案内され
るようになっている。

また、案内棒23と対向した中間盤22の裏面すなわち下面
には、第６図に示すとおり連結部材25がそれぞれ螺着さ
れそれに荷重検出器としてロードセル26がそれぞれ螺着
されている。そして、各ロードセル26に圧盤27が螺着さ
れている。換言すると、圧盤27は４つのロードセル26を
介して中間盤22に連結されている。各ロードセル26の出
力は第７図に示すとおりロードアンプ29で増幅した後加
算器30で加算されて負荷荷重が測定される。一方、各ロ
ードセル29分布荷重が測定される。

このように構成された圧縮試験機の動作について説明す
る。

モータ12によりねじ棹４を回転させて支持腕６を十分上
昇させ、試験床面FPに試験体、例えば自動車ボディを設
置する。ボディのルーフをその中央部から垂直に圧縮す
る場合には、まず、支持腕６を適所、例えば圧盤27の下
面がルーフと接する位置まで降下させる。そして、油圧
シリンダ14および17により圧盤27を試験床面FPと平行に
維持し、締め付けロッド19により軸16をクランプする。
次いで油圧シリンダ21を伸長させて圧盤27を降下させ、
これによりルーフを圧縮する。このときの加算器30の出
力、すなわち、各ロードセル26からそれぞれ得られた出
力の総和が負荷荷重となる。また、各ロードセル26から
の出力によりルーフに負荷された分布荷重が測定され
る。

一方、ボディルーフサイド側からボディに斜めに負荷を
掛けるには、油圧シリンダ17を伸長し軸16を回動するこ
とにより負荷機構保持部９を第８図に示すごとく傾斜さ
せ、圧盤27をルーフサイドレールに斜めに接触させて上
述と同様に圧縮試験を行う。また、第２図で支持腕６を
その軸心Ｏ中心に回動させて試験をする場合には、油圧
シリンダ14を伸縮し連結部８を回動することにより負荷
機構保持部９を傾斜させた後、上述と同様に油圧シリン
ダ21により試験体に圧縮荷重を負荷すればよい。

［発明の効果］ 本発明は以上のように構成したから、試験機自体の設置
スペースが小さくなりかつ設置も容易である。また試験
体の設置空間が十分とれ、試験体の設置も容易となる。
更に正確な負荷荷重の測定および分布荷重の測定が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示し、第１図
は正面図、第２図は側面図、第３図は第１図のIII−III
線断面図、第４図は第３図のIV−IV線断面図、第５図は
第１図のＶ−Ｖ面図、第６図は第１図のVI−VI線断面
図、第７図はロードセルの出力を処理する回路のブロッ
ク図、第８図は斜めに圧縮荷重を負荷する場合を示す図
である。 ６……支持腕、21……負荷アクチュエータ 22……中間盤、26……ロードセル 27……圧盤、50……支持部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】試験床面に立設された支持部材に昇降可能
   に片持ち支持される支持腕と、その支持腕に設けられた
   負荷アクチュエータと、負荷アクチュエータの負荷軸に
   設けられた中間盤と、中間盤の下面に負荷軸を中心とし
   て分散配置された複数個の荷重検出器と、それら荷重検
   出器を介して中間盤に連結され、負荷アクチュエータに
   よって支持腕に対して上下動され試験床面との間で試験
   体を圧縮する圧盤とを具備したことを特徴とする圧縮試
   験機。