JPH08233715A - 摩耗試験方法及び摩耗試験機 - Google Patents
摩耗試験方法及び摩耗試験機Info
- Publication number
- JPH08233715A JPH08233715A JP3975195A JP3975195A JPH08233715A JP H08233715 A JPH08233715 A JP H08233715A JP 3975195 A JP3975195 A JP 3975195A JP 3975195 A JP3975195 A JP 3975195A JP H08233715 A JPH08233715 A JP H08233715A
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- Japan
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- test
- holding
- wear
- abrasion
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- Pending
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 「たたき−すべり」の実際の摩擦形態に近い
条件で簡単に摩耗試験を行う。その汎用性を高める。 【構成】 一組の試験片のうちの一方１２を弾性部材１
９を介して保持すると共に所定の方向Ａに往復移動させ
る移動保持手段１３と、他方の試験片１４を移動方向Ａ
に対して傾斜した状態で保持する固定保持手段１５とを
備える。これら一組の試験片１２，１４を所定の付勢力
Ｆで当接させた後、その状態で相対移動させてすべらせ
る。
条件で簡単に摩耗試験を行う。その汎用性を高める。 【構成】 一組の試験片のうちの一方１２を弾性部材１
９を介して保持すると共に所定の方向Ａに往復移動させ
る移動保持手段１３と、他方の試験片１４を移動方向Ａ
に対して傾斜した状態で保持する固定保持手段１５とを
備える。これら一組の試験片１２，１４を所定の付勢力
Ｆで当接させた後、その状態で相対移動させてすべらせ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンを構成する部
品等の材料を対象とする摩耗試験方法及び摩耗試験機に
関するものである。
品等の材料を対象とする摩耗試験方法及び摩耗試験機に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、あらゆる装置・機器類におい
て、作動時に部品同士が接触し合うことで摩耗が生じ、
それによって装置・機器類の性能劣化、耐久性低下等に
つながることが問題となる。このため使用材料の選定に
供するため、従来種々の摩耗試験機が開発されていた。
例えば図６に示すように、一組の試験片のうちの一方の
試験片１に荷重ｆを掛けながら、他方の試験片２を往復
移動させるもの（ａ）、他方の試験片３を回転移動させ
るもの（ｂ）、円板状の試験片４，５を互いに回転させ
るもの（ｃ）、板状の一方の試験片６に対して他方の円
板状の試験片７のみを回転させるもの（ｄ）等があり、
すべり摩擦或いはころがり摩擦による摩耗の材料評価を
行うようになっている。
て、作動時に部品同士が接触し合うことで摩耗が生じ、
それによって装置・機器類の性能劣化、耐久性低下等に
つながることが問題となる。このため使用材料の選定に
供するため、従来種々の摩耗試験機が開発されていた。
例えば図６に示すように、一組の試験片のうちの一方の
試験片１に荷重ｆを掛けながら、他方の試験片２を往復
移動させるもの（ａ）、他方の試験片３を回転移動させ
るもの（ｂ）、円板状の試験片４，５を互いに回転させ
るもの（ｃ）、板状の一方の試験片６に対して他方の円
板状の試験片７のみを回転させるもの（ｄ）等があり、
すべり摩擦或いはころがり摩擦による摩耗の材料評価を
行うようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら実際の部
品には、すべり摩擦或いはころがり摩擦が単独で生じる
ような力だけでなく、その他の何等かの外力が加わるこ
とが少なくない。特にエンジン等の組み立てられた装置
には、「たたき」のような衝撃力が加わった後、すべり
摩擦を生じるものが多く、例えばピストンスカート部と
ライナー、ピストンリングとピストンのリング溝、給排
気バルブとバルブシート、等がこのような摩擦形態であ
る。このため従来の試験機では、この形態に近い条件で
の適切な摩耗試験を行うことができなかった。また材料
を実装品と同様に成形し、実機と同様な構造の試験機を
用いて評価することも行われていたが、成形等に手間が
かかると共に、試験条件を任意に変えることが難しく、
汎用性に欠けるという問題があった。
品には、すべり摩擦或いはころがり摩擦が単独で生じる
ような力だけでなく、その他の何等かの外力が加わるこ
とが少なくない。特にエンジン等の組み立てられた装置
には、「たたき」のような衝撃力が加わった後、すべり
摩擦を生じるものが多く、例えばピストンスカート部と
ライナー、ピストンリングとピストンのリング溝、給排
気バルブとバルブシート、等がこのような摩擦形態であ
る。このため従来の試験機では、この形態に近い条件で
の適切な摩耗試験を行うことができなかった。また材料
を実装品と同様に成形し、実機と同様な構造の試験機を
用いて評価することも行われていたが、成形等に手間が
かかると共に、試験条件を任意に変えることが難しく、
汎用性に欠けるという問題があった。
【０００４】そこで本発明は、上記事情に鑑み、実際の
摩擦形態に近い条件で簡単に摩耗試験を行うことがで
き、しかも汎用性の高い摩耗試験方法及び摩耗試験機を
提供すべく創案されたものである。
摩擦形態に近い条件で簡単に摩耗試験を行うことがで
き、しかも汎用性の高い摩耗試験方法及び摩耗試験機を
提供すべく創案されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、一組の試験片
を所定の付勢力で当接させた後、その状態で相対移動さ
せてすべらせるものである。また本発明は、この方法を
実施するための装置であって、一組の試験片のうちの一
方を弾性部材を介して保持すると共に所定の方向に往復
移動させる移動保持手段と、他方の試験片を移動方向に
対して傾斜した状態で保持する固定保持手段とを備えた
ものである。一方の試験片は、球面状の当接部を有する
ように成形されたものであることが好ましい。
を所定の付勢力で当接させた後、その状態で相対移動さ
せてすべらせるものである。また本発明は、この方法を
実施するための装置であって、一組の試験片のうちの一
方を弾性部材を介して保持すると共に所定の方向に往復
移動させる移動保持手段と、他方の試験片を移動方向に
対して傾斜した状態で保持する固定保持手段とを備えた
ものである。一方の試験片は、球面状の当接部を有する
ように成形されたものであることが好ましい。
【０００６】
【作用】上記構成によって、移動保持手段は、一方の試
験片をその移動速度及び弾性部材のバネ定数による付勢
力を以て他方の試験片に当接させることで、所定の衝撃
力を生じさせると共に、当接させたままの状態で一方の
試験片を他方の試験片の傾斜した面に沿ってすべらせる
ことで、すべり摩擦を生じさせる。球面状の当接部は、
当接した状態からすべる状態に円滑に移行させる。
験片をその移動速度及び弾性部材のバネ定数による付勢
力を以て他方の試験片に当接させることで、所定の衝撃
力を生じさせると共に、当接させたままの状態で一方の
試験片を他方の試験片の傾斜した面に沿ってすべらせる
ことで、すべり摩擦を生じさせる。球面状の当接部は、
当接した状態からすべる状態に円滑に移行させる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に従って説
明する。
明する。
【０００８】図１は、本発明に係わる摩耗試験機の一実
施例を示したものである。この摩耗試験機１１は、一組
の試験片のうち、一方の試験片１２を適宜往復移動させ
るための移動保持手段１３と、他方の試験片１４を傾斜
した状態で保持する固定保持手段１５とにより主として
構成されている。
施例を示したものである。この摩耗試験機１１は、一組
の試験片のうち、一方の試験片１２を適宜往復移動させ
るための移動保持手段１３と、他方の試験片１４を傾斜
した状態で保持する固定保持手段１５とにより主として
構成されている。
【０００９】移動保持手段１３は、門形或いは箱形の支
柱１６の上部に取り付けられ、下向きの出力端２１を有
したアクチュエータ１７と、一方の試験片１２を把持す
るチャック１８と、アクチュエータ１７とチャック１８
との間に設けられた弾性部材１９とを備えて成る。アク
チュエータ１７には油圧ポンプ２０が接続され、その油
圧によって所定の押圧力及びストロークを以て出力端２
１を鉛直方向Ａに進退させるように構成されている。弾
性部材１９は、出力端２１の位置から横方向に張り出し
た支持ハリ２２と、支持ハリ２２の先端に一端が取り付
けられ、他端が出力端２１の位置まで平行に延出された
板バネ２３とで構成されている。板バネ２３は、長手方
向の中間部が括れており、板厚方向に所定の弾発力を発
揮するものである。そして支持ハリ２２の基端がロード
セル２４を介して出力端２１に連結され、板バネ２３の
他端にチャック１８が取り付けられている。一方の試験
片１２は、図２に示すように、全体が円柱形状で、先端
部２５が半球状の曲面を有するように成形されている。
そしてチャック１８により、出力端２１と同軸上に保持
されている。先端部２５の半球の曲率半径ｒ2 は、例え
ば円柱の半径ｒ1 よりも若干大きい程度のものとする
（ｒ2 ＞ｒ1 ）。
柱１６の上部に取り付けられ、下向きの出力端２１を有
したアクチュエータ１７と、一方の試験片１２を把持す
るチャック１８と、アクチュエータ１７とチャック１８
との間に設けられた弾性部材１９とを備えて成る。アク
チュエータ１７には油圧ポンプ２０が接続され、その油
圧によって所定の押圧力及びストロークを以て出力端２
１を鉛直方向Ａに進退させるように構成されている。弾
性部材１９は、出力端２１の位置から横方向に張り出し
た支持ハリ２２と、支持ハリ２２の先端に一端が取り付
けられ、他端が出力端２１の位置まで平行に延出された
板バネ２３とで構成されている。板バネ２３は、長手方
向の中間部が括れており、板厚方向に所定の弾発力を発
揮するものである。そして支持ハリ２２の基端がロード
セル２４を介して出力端２１に連結され、板バネ２３の
他端にチャック１８が取り付けられている。一方の試験
片１２は、図２に示すように、全体が円柱形状で、先端
部２５が半球状の曲面を有するように成形されている。
そしてチャック１８により、出力端２１と同軸上に保持
されている。先端部２５の半球の曲率半径ｒ2 は、例え
ば円柱の半径ｒ1 よりも若干大きい程度のものとする
（ｒ2 ＞ｒ1 ）。
【００１０】固定保持手段１５は、充分な厚さを有した
ブロック体２６と、ブロック体２６を出力端２１の真下
の床面２７上に固定する脚部２８とで成る。ブロック体
２６の上面２９は、鉛直方向Ａに対して正対しないよう
に適宜傾いており（例えば水平からの角度が25度）、そ
の中央に凹部３０が形成されている。他方の試験片１４
は、図３に示すように所定の厚さｔ及び長さＬがある直
方体の板として成形されている。そして凹部３０に嵌合
した状態で、その平滑面３１がブロック体２６の傾斜し
た上面２９と平行に保持されるようになっている。
ブロック体２６と、ブロック体２６を出力端２１の真下
の床面２７上に固定する脚部２８とで成る。ブロック体
２６の上面２９は、鉛直方向Ａに対して正対しないよう
に適宜傾いており（例えば水平からの角度が25度）、そ
の中央に凹部３０が形成されている。他方の試験片１４
は、図３に示すように所定の厚さｔ及び長さＬがある直
方体の板として成形されている。そして凹部３０に嵌合
した状態で、その平滑面３１がブロック体２６の傾斜し
た上面２９と平行に保持されるようになっている。
【００１１】次に本発明に係わる摩耗試験方法の一実施
例を、上記構成の作用として説明する（図４参照）。
例を、上記構成の作用として説明する（図４参照）。
【００１２】バルブ及びバルブシート等の、一組の部品
材料に対して摩耗試験を行うに際して、チャック１８に
一方の試験片１２を、ブロック体２６の凹部３０に他方
の試験片１４をそれぞれセットした後、アクチュエータ
１７の出力端２１を進出させて一方の試験片１２を下降
させる（ａ）。そして一方の試験片１２の先端部２５を
他方の試験片１４の平滑面３１に当接させて衝撃力を与
える（ｂ）。この衝撃力は、アクチュエータ１７のスト
ローク（下降速度Ｖ）と弾性部材１９（板バネ２３）の
バネ定数とで決まるもの（付勢力Ｆ）であり、ロードセ
ル２４にて検出・管理される。そして一方の試験片１２
は、引き続き他方の試験片１４に押し付けられ、傾斜し
た平滑面３１に沿ってすべる（ｃ）。このときの摩擦距
離は、当接した後のアクチュエータ１７のストローク量
で決定され、荷重はアクチュエータ１７のストローク及
び屈曲した板バネ２３のバネ定数で決定される。所定の
距離だけすべらせたなら、アクチュエータ１７の縮退動
作により一方の試験片１２を引上げて原位置に復帰さ
せ、前記動作を繰り返して行う。
材料に対して摩耗試験を行うに際して、チャック１８に
一方の試験片１２を、ブロック体２６の凹部３０に他方
の試験片１４をそれぞれセットした後、アクチュエータ
１７の出力端２１を進出させて一方の試験片１２を下降
させる（ａ）。そして一方の試験片１２の先端部２５を
他方の試験片１４の平滑面３１に当接させて衝撃力を与
える（ｂ）。この衝撃力は、アクチュエータ１７のスト
ローク（下降速度Ｖ）と弾性部材１９（板バネ２３）の
バネ定数とで決まるもの（付勢力Ｆ）であり、ロードセ
ル２４にて検出・管理される。そして一方の試験片１２
は、引き続き他方の試験片１４に押し付けられ、傾斜し
た平滑面３１に沿ってすべる（ｃ）。このときの摩擦距
離は、当接した後のアクチュエータ１７のストローク量
で決定され、荷重はアクチュエータ１７のストローク及
び屈曲した板バネ２３のバネ定数で決定される。所定の
距離だけすべらせたなら、アクチュエータ１７の縮退動
作により一方の試験片１２を引上げて原位置に復帰さ
せ、前記動作を繰り返して行う。
【００１３】このように、一方の試験片１２をアクチュ
エータ１７及び弾性部材１９による付勢力Ｆを以て、ブ
ロック体２６に保持された他方の試験片１４に当接させ
た後、その押し付けによって傾斜した平滑面３１に沿っ
てすべらせるようにしたので、「たたき−すべり」が同
時に生じる摩擦形態を再現することができ、対象とする
部品の衝撃力及びすべり距離を任意に設定できる。また
試験片形状も簡単で、成形の手間が少なく、対象部品に
とらわれることなく材料評価を行うことができる。そし
て可動部分は一方の試験片１２の側だけなので、荷重等
の条件設定や計測管理も容易であり、全体構造をコンパ
クトにできる。すなわち簡単で汎用性に富む摩耗試験機
とすることができる。また一方の試験片１２の先端部２
５を半球形状としたので、他方の試験片１４の平滑面３
１をそれほど大きな傾斜で保持しなくても、当接した状
態から円滑にすべりの状態に移行させることができる。
さらに弾性部材１９を傾斜方向に張り出した板ばね２３
にて構成したので、すべることでストローク位置からず
れてゆく試験片１２に対してよく追従でき、所定の押し
付け力を与えることができる。
エータ１７及び弾性部材１９による付勢力Ｆを以て、ブ
ロック体２６に保持された他方の試験片１４に当接させ
た後、その押し付けによって傾斜した平滑面３１に沿っ
てすべらせるようにしたので、「たたき−すべり」が同
時に生じる摩擦形態を再現することができ、対象とする
部品の衝撃力及びすべり距離を任意に設定できる。また
試験片形状も簡単で、成形の手間が少なく、対象部品に
とらわれることなく材料評価を行うことができる。そし
て可動部分は一方の試験片１２の側だけなので、荷重等
の条件設定や計測管理も容易であり、全体構造をコンパ
クトにできる。すなわち簡単で汎用性に富む摩耗試験機
とすることができる。また一方の試験片１２の先端部２
５を半球形状としたので、他方の試験片１４の平滑面３
１をそれほど大きな傾斜で保持しなくても、当接した状
態から円滑にすべりの状態に移行させることができる。
さらに弾性部材１９を傾斜方向に張り出した板ばね２３
にて構成したので、すべることでストローク位置からず
れてゆく試験片１２に対してよく追従でき、所定の押し
付け力を与えることができる。
【００１４】なお本発明の摩耗試験方法を実施するため
の装置としては図１に限るものではなく、例えば図５に
示すように、他方の試験片１４に、横方向Ｂに移動させ
るアクチュエータ４１を設けて、一方の試験片１２のア
クチュエータ１７と同期して駆動させることで、当接後
の相対移動によるすべりを生じさせることも考えられ
る。また移動保持手段１３としては、アクチュエータ１
７と板バネ２３との組み合わせに限るものではなく、試
験片１２，１４同士を当接させ、且つ適宜押し付ける付
勢力を有したものであれば、どのような構成でもかまわ
ない。
の装置としては図１に限るものではなく、例えば図５に
示すように、他方の試験片１４に、横方向Ｂに移動させ
るアクチュエータ４１を設けて、一方の試験片１２のア
クチュエータ１７と同期して駆動させることで、当接後
の相対移動によるすべりを生じさせることも考えられ
る。また移動保持手段１３としては、アクチュエータ１
７と板バネ２３との組み合わせに限るものではなく、試
験片１２，１４同士を当接させ、且つ適宜押し付ける付
勢力を有したものであれば、どのような構成でもかまわ
ない。
【００１５】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、「たたき
−すべり」が同時に生じる摩擦形態の部品の材料評価
を、適切に且つ容易に行うことができるという優れた効
果を発揮する。
−すべり」が同時に生じる摩擦形態の部品の材料評価
を、適切に且つ容易に行うことができるという優れた効
果を発揮する。
【図１】本発明に係わる摩耗試験機の一実施例を示した
側面図である。
側面図である。
【図２】図１の一方の試験片を示した図であり、（ａ）
は正面図、（ｂ）は側面図である。
は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】図１の他方の試験片を示した図であり、（ａ）
は正面図、（ｂ）は側面図である。
は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の摩耗試験方法の一実施例を模式的に示
した側面図である。
した側面図である。
【図５】本発明の他の実施例を示した側面図である。
【図６】従来の摩耗試験機を示した斜視図である。
１２ 一方の試験片 １３ 移動保持手段 １４ 他方の試験片 １５ 固定保持手段 １９ 弾性部材 ２３ 板ばね ２５ 先端部（当接部） Ａ 鉛直方向（所定の往復移動方向） Ｆ 付勢力
Claims (3)
- 【請求項１】 一組の試験片を所定の付勢力で当接させ
た後、その状態で相対移動させてすべらせることを特徴
とする摩耗試験方法。 - 【請求項２】 一組の試験片のうちの一方を弾性部材を
介して保持すると共に所定の方向に往復移動させる移動
保持手段と、他方の試験片を上記移動方向に対して傾斜
した状態で保持する固定保持手段とを備えたことを特徴
とする摩耗試験機。 - 【請求項３】 上記一方の試験片が、球面状の当接部を
有するように成形されたものである請求項２記載の摩耗
試験機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3975195A JPH08233715A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 摩耗試験方法及び摩耗試験機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3975195A JPH08233715A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 摩耗試験方法及び摩耗試験機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233715A true JPH08233715A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=12561668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3975195A Pending JPH08233715A (ja) | 1995-02-28 | 1995-02-28 | 摩耗試験方法及び摩耗試験機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08233715A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012047510A (ja) * | 2010-08-25 | 2012-03-08 | Nakashima Medical Co Ltd | 無菌環境型摩耗試験装置 |
| JP2012173119A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 摩擦試験方法および摩擦試験装置 |
| KR20200053153A (ko) * | 2018-11-08 | 2020-05-18 | 주식회사 에스에스케이 | 마모 시험 장치 |
| WO2022091412A1 (ja) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | 株式会社アシックス | 摩耗試験機、摩耗試験方法、及び、靴の製造方法 |
-
1995
- 1995-02-28 JP JP3975195A patent/JPH08233715A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012047510A (ja) * | 2010-08-25 | 2012-03-08 | Nakashima Medical Co Ltd | 無菌環境型摩耗試験装置 |
| JP2012173119A (ja) * | 2011-02-21 | 2012-09-10 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 摩擦試験方法および摩擦試験装置 |
| KR20200053153A (ko) * | 2018-11-08 | 2020-05-18 | 주식회사 에스에스케이 | 마모 시험 장치 |
| WO2022091412A1 (ja) * | 2020-11-02 | 2022-05-05 | 株式会社アシックス | 摩耗試験機、摩耗試験方法、及び、靴の製造方法 |
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