JPH0716990Y2 - 材料特性試験機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は試料に引張力を負荷して引張試験とか剥離試験
等を行うことができる材料特性試験機に関する。

（従来の技術） 小型万能引張試験機は通常第５図に示すように上下方向
のガイドＧに上側チャックC1を摺動可能に保持させ、下
方に固定チャックC2を置き、上チャックC1と引張装置Ｐ
との間に歪ゲージ等の引張力検出手段Ｄを介在させた構
造で、材料の引張試験，圧縮試験の他、図のような基板
に粘着テープＳを貼付し、テープの下端をチャックC1で
把持して上方に引張り、テープＳの180°剥離試験を行
うこともできる。

上述した引張試験機は主として引張試験に用いられ、こ
れを剥離試験に利用する場合、第５図に示すように180
°剥離試験に限られる。しかし剥離試験としては180°
剥離の他90°剥離とか任意剥離角の試験も望まれるもの
であるが、上述従来試験機はそのまゝではそのような各
種剥離試験に用い難く、このような試験を行うには第６
図に示すような特殊な補助装置を用意する必要がある。
即ちガイドＧ上を摺動する摺動子に腕Ａを突設し、固定
台Ｔ上に被着体Ｂを水平方向に移動可動に保持する保持
具Ｈを取付け、被着体Ｂを固定台Ｔに取付けた滑車を介
してロープＷにより腕Ａに連絡し、被着体Ｂに試料テー
プＳを貼着し、その端を腕Ａに取付けたチャックC3で把
持して腕Ａを上方に引上げるようにする。このようにす
ると、剥離の進行と共に被着体Ｂが試料の剥離長さだけ
ロープＷに引かれて移動し、剥離点が常にチャックC3の
下方に位置することになり90°剥離の試験が可能とな
る。しかしこの方法は腕A,保持具H,ロープW,滑車等の補
助装置を必要として、使用上不便であり、また価格上も
不利であり、更に腕Ａにかゝる力によりガイドＧと摺動
子との間にねじれのモーメントが働いて摩擦力が増大し
剥離力の測定精度が低下する。

（考案が解決しようとする課題） 本考案は引張試験の他種々な方式の剥離試験が特別な補
助具なしに実施可能であり、かつ測定精度も高い構造簡
単で応用範囲の広い引張試験機を得ようとするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 水平台上に樹立した支柱の上端部に上記水平台上に水平
に張出して荷重検出素子を固定し、同検出素子の先端に
水平ガイドレールを固着し、このガイドレールに沿って
自走機能を持ち自身の移動距離と同じ長さだけロープの
ような可撓体を巻取る巻取りドラムを備えた巻取り装置
を上記ガイドレール上に載置すると共に、上記ガイドレ
ール上に載除自在に載置され、その上に上記巻取り装置
を載せると、巻取り装置がガイドレールから浮いて自走
できず、巻取りドラムのみ回転する状態となるようにし
た固定治具を用意し、同巻取り装置から上記ロープを垂
下し、同ロープの先端に試料把持具を取付け、上記ロー
プを巻取ることにより上記水平台と同試料把持具との間
において試料に作用する引張力を上記荷重検出素子によ
り検出するようにした。

（作用） ロバーバル方式の垂直方向荷重検出装置では垂直方向荷
重の作用点がこの装置の受動点を通らないときでも垂直
荷重によるモーメントの作用は検出出力上に現われず偏
心荷重でも正確に測定できる特性を持っている。本考案
では水平台上に樹立した支柱上部に水平に突設した上記
垂直荷重検出装置によって水平ガイドを保持し、その上
にロープ巻取り装置を載置し、ロープ先端に試料を把持
させてロープを巻取り試料に引張力を作用させるが、垂
直荷重検出装置が上述したように偏心荷重でもモーメン
トの作用を受けず正しく垂直荷重を検出できるので、巻
取り装置が水平ガイド上のどの位置にあっても、試料を
上方に引張る力だけが検出される。巻取り装置はガイド
上を自走でき、巻取りドラムは巻取り装置の走行距離と
同じ長さだけロープを巻取るようになっているので、水
平台上にガイドレールと平行に貼着された試料の貼着テ
ープの端を巻取り装置のロープで上方に引張りながら巻
取り装置を自走させると、試料の水平台からの剥離点の
後退量と同じ量だけ巻取り装置が移動するので90°剥離
の試験ができ、前述したように垂直荷重検出装置は巻取
り装置の位置に関せず正しく剥離力を検出する。巻取り
装置は水平ガイドレール上に載置されているだけである
から、巻取り装置の走行ローラをガイドレールから浮か
すようにして巻取り装置をガイドレール上に載置するこ
とにより、巻取り装置の位置を固定して通常の引張試験
或は180°剥離試験も行うことができる。本考案では試
料に引張力を与えるのにロープの巻取りを用い、垂直ガ
イド上を摺動する摺動子を用いないから偏心荷重による
摩擦の発生等と云った問題がなくロバーバル方式の垂直
荷重検出装置の使用と相まって試料に作用させる引張力
を正確高精度に検出することができる。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例装置の側面を示す。

１は水平な台であって、一側縁近くに支柱２が樹立され
ており、支柱２の上端部に台１上に水平に張出して荷重
検出素子３が固着してある。荷重検出素子は図示のよう
に亜鈴形の透孔を穿ったブロックの上下両面に歪ゲージ
SGを取付けた構造で先端部が受動点になっており、上下
の歪ゲージの出力を加算して取出すようになっている。
この素子は垂直荷重による曲げモーメントによりブロッ
クの上面は伸び下面は縮むが、上下の歪ゲージの出力の
和においてはこの曲げによる出力は相殺され、垂直荷重
による剪断変形によるブロック上下面の伸びに対する上
下歪ゲージの出力が相加される結果垂直荷重の作用点が
どこにあってもモーメントの作用は受けず垂直荷重のみ
を検出できるロバーバル方式の垂直荷重検出素子になっ
ている。この型の荷重検出素子は市販されており、容量
120g及至600Kgまでの各種があって、容量3Kgのもので、
ロードセルの荷重受動点を中心に300×300mm以内の荷重
作用点に対し正確に垂直荷重を検出する。即ち150mmの
偏心荷重でも正確に検出できるものである。この荷重検
出素子３の先端に２本の平行水平ガイドレール４が取付
けられており、このガイドレール４上に巻取り装置５が
載置される。巻取り装置は走行駆動輪5Wによりガイドレ
ール上を第１図で紙面に垂直方向に走行できる。5Mは駆
動輪5Wを駆動するモータでタイミングベルト5Vにより駆
動輪5Wに回転を伝達するようになっている。5Gはフラン
ジが平行ガイドレールの内面に当って巻取り装置をレー
ルに沿うよう導くガイドローラである。

第２図は上述装置の正面図で、巻取り装置５の側面が見
えている。5Kは巻取りロールでモータ5Mよりタイミング
ベルト5V′を介して周速度が駆動輪5Wの周速度と等しい
ように駆動され、この巻取りロール5Kによって可動体の
リードテープ６が巻取られる。

第１図，第２図は粘着テープの90°剥離試験を行ってい
る状態を示している。Ｂは被着体で表面を剥離試験のJI
Sの基準に従って仕上げた平板であり台１上に固定さ
れ、表面に試料のテープＳを貼着し、先端をリードテー
プ６の下端に貼着し、テープＳが垂直上方に引張られる
ようにガイドレール上に巻取り装置５を載置し、モータ
5Mを回転させる。そうすると巻取り装置５は駆動輪5Wに
よってガイドレール上を移動すると共にその移動量と同
じ長さだけリードテープ６を巻取りロール5Kによって巻
取り試料テープＳを被着体Ｂから引剥す。従って巻取り
装置５はテープＳの剥離点の移動と一致して移動し、常
に90°の剥離角が維持される。このときのリードテープ
巻取りに要する力が荷重検出素子３によって検出され、
図外の記録計により記録される。

第４図は上述装置で180°剥離試験を行う場合を示す。
７は巻取り装置固定治具で、２本のガイドレール４上に
またがって載置され、その上に巻取り装置５を載せるこ
とにより巻取り装置の駆動輪5Wがガイドレール４から浮
上り、巻取り装置は走行できなくなる。Ｂ′は180°剥
離試験用被着体で衝立状の垂直部が基準面になってお
り、水平部が台１上に固定される。この基準面に試験用
テープＳを貼着し、下端を剥して上に向け巻取り装置の
リードテープ６に貼着し、リードテープ６が垂直になる
ように巻取り装置のガイドレール上での位置を調節し、
モータ5Mを回転させると、巻取り装置５は移動すること
なくリードテープを巻取り、試料Ｓの180°剥離試験が
行われる。この使用形態においてリードテープ６の下端
に試料把持具を取付け、台１上に上記把持具に対向する
固定把持具をねじ止めして、上下の把持具間に試料を把
持させ、リードテープを巻取ることにより引張り試験お
よびそれに類する試験を行うことができる。

なお、可撓体としては、上記のロープに限定されるもの
ではなく、例えばテープなども適宜選択して使用でき
る。

本考案引張試験機は荷重検出手段が試料に引張力を与え
る駆動手段と独立しているので駆動手段の動きに伴う摩
擦力が測定出力に混入せず、試料に加えた引張力だけが
正確に高精度で検出できる。このために180°剥離試験
も90°剥離試験も複雑な補助装置なしに実施でき、通常
の引張試験もできるのであって、万能性が高い。また構
造的には水平台上に立てた支柱に巻取り装置を載置する
ガイドレールを取付ける取付け部材を前記したロバーバ
ル方式の荷重検出素子としたものであるから、構造が大
へん簡単であり、高精度安価な装置である。

特に、荷重検出手段がロバーバル方式の素子であるとき
には試料に引張力を与える位置が自由であり、或は移動
しても測定に何らかの支障も生じることはなく、とりわ
け高精度な測定ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例装置の正面図、第２図は同じ
く側面図、第３図は同じく平面図で、第４図は同装置を
180°剥離試験に用いている状態を示す側面図、第５図
は従来例の装置の正面図、第６図は従来装置を90°剥離
試験に用いている状態の側面図である。 １……台、２……支柱、３……垂直荷重検出素子、４…
…ガイドレール、５……巻取り装置、5W……駆動輪、5K
……巻取りロール、5G……ガイドローラ、5M……モー
タ、5V,5V′……タイミングベルト、６……リードテー
プ、Ｓ……試料テープ、B,B′……被着台、７……巻取
り装置固定用治具。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水平台上に樹立した支柱の上端部に上記水
   平台上に水平に張出して荷重検出素子を固定し、同検出
   素子の先端に水平ガイドレールを固着し、このガイドレ
   ールに沿って駆動輪を有し自走機能を持ち自身の移動距
   離と同じ長さだけロープのような可撓体を巻取る巻取り
   ドラムを備えた巻取り装置を上記ガイドレール上に載除
   自在に載置すると共に、上記ガイドレールの上に載除自
   在に載置され、その上に上記巻取り装置を載置したとき
   同巻取り装置の駆動輪が上記ガイドレールから離れて空
   転する状態となる固定治具を有し、巻取り装置から上記
   ロープを垂下し、同可撓体の先端に試料把持具を取り付
   けてなる材料特性試験機。