JPH09189652A

JPH09189652A - 試験装置および方法

Info

Publication number: JPH09189652A
Application number: JP1837096A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Tomizuka; 健一冨塚; Toru Takahashi; 亨高橋; Shuichi Sato; 修一佐藤
Original assignee: Sony Corp; Koki Co Ltd
Current assignee: Sony Corp; Koki Co Ltd
Priority date: 1996-01-09
Filing date: 1996-01-09
Publication date: 1997-07-22
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JP3723618B2

Abstract

(57)【要約】【課題】実際の部品を模擬した、微小な試料を、微小
な荷重で試験する。【解決手段】駆動装置１は、偏心カムである駆動用カ
ム１ａを駆動し、荷重伝達ロッド２の１端を上下運動さ
せる。荷重伝達ロッド２は、重り２ｂを有し、支点２ａ
を介して、重り２ｂによる荷重を、所定の倍率で、荷重
伝達点２ｄを介して荷重伝達ロッド３に伝達する。荷重
伝達ロッド３は、重り３ｄを有し、支点３ａを介して、
重り３ｄの荷重または荷重伝達点３ｂにおいて荷重伝達
ロッド２より伝達された荷重を、荷重伝達点３ｃを介し
て荷重伝達ロッド４に伝達する。荷重伝達ロッド４は、
荷重伝達ロッド３より伝達される上下運動を、変位検出
センサ５および試料１１に伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、試験装置および方
法に関し、特に、所定の荷重もしくは所定の変位などの
ストレスを発生し、発生したストレスを、所定の倍率で
試料に伝達する試験装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電気製品や機械製品などの機械的な信頼
性は、一般的に、有限要素法などの数値解析に基づく機
械強度計算を行うことで保証されている。このような数
値解析においては、各材料の物性値がパラメータとして
用いられる。

【０００３】従って、数値解析の精度を向上させるため
に、様々な材料試験を行い、材料の正確な物性値を測定
する必要がある。

【０００４】特に、磨耗故障に対する寿命予測において
は、材料毎に疲労試験が行われ、疲労強度のデータ（物
性値）が蓄積されている。

【０００５】材料の物性値を測定する場合、所定の規格
で定められた形状を有するテストピースが用いられるこ
とが多いが、実際の使用部品に近い形状（例えば、接合
材料の場合、母材との接合部を含むジョイント全体）で
物性値を測定することが好ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
主に、鉄鋼材料などの比較的大型の材料や、比較的大型
のテストピースの物性値を測定することが多いので、従
来の疲労試験器においては、規格で定められた大型のテ
ストピースに、比較的大きいストレスを印加することを
前提としている場合が多く、電子部品などを模擬した小
型の試料に、微小な荷重で、ストレスの試験を行うこと
が困難である。

【０００７】さらに、通常、このような試験を行う場
合、数日乃至数カ月の期間を要し、複数の試料を並行し
て行うので、装置全体が大型化し、コストも増大すると
いう課題を有している。

【０００８】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たもので、所定のストレスを発生し、発生したストレス
を、所定の倍率で試料に伝達するようにしたので、比較
的小さい試料に対して、小さいストレスで試験を行うこ
とができるようにするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の試験装
置は、動力を発生する動力発生手段と、動力発生手段に
より発生された動力に応じて、所定のストレスを発生す
るストレス発生手段と、ストレス発生手段により発生さ
れた所定のストレスを、所定の倍率で試料に伝達する伝
達手段とを備えることを特徴とする。

【００１０】請求項５に記載の試験方法は、動力を発生
し、発生した動力に応じて、所定のストレスを発生し、
発生した所定のストレスを、所定の倍率で試料に伝達す
ることを特徴とする。

【００１１】請求項１に記載の試験装置においては、動
力発生手段は、動力を発生し、ストレス発生手段は、動
力発生手段により発生された動力に応じて、所定のスト
レスを発生し、伝達手段は、ストレス発生手段により発
生された所定のストレスを、所定の倍率で試料に伝達す
る。

【００１２】請求項５に記載の試験方法においては、動
力を発生し、発生した動力に応じて、所定のストレスを
発生し、発生した所定のストレスを、所定の倍率で試料
に伝達する。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の試験装置の一実
施例の構成例を示している。この実施例においては、駆
動装置１（動力発生手段）は、偏心カムである駆動用カ
ム１ａを駆動し、アーム構造の一部である荷重伝達ロッ
ド２（伝達手段）の１端を上下運動させ、従動させるよ
うになされている。

【００１４】支点２ａを中心にして回動自在な荷重伝達
ロッド２は、その一端（荷重伝達点２ｃ）に重り２ｂを
有し、支点２ａを介して、重り２ｂ（ストレス発生手
段）による荷重を、所定の倍率で、他方の端部から、荷
重伝達点２ｄを介して荷重伝達ロッド３（伝達手段）に
伝達するようになされている。重り２ｂは、一定荷重を
印加する場合の荷重を発生するためと、一定変位を印加
する場合に、荷重伝達ロッド２を駆動用カム１ａの動き
に追従させるために備えられている。

【００１５】荷重伝達ロッド２において、支点２ａから
荷重伝達点２ｃ（重り２ｂと、荷重伝達ロッド２の本体
部との結合点）までの距離をＬ₁とし、支点２ａから荷
重伝達点２ｄまでの距離をＬ₃とすると、荷重伝達ロッ
ド３に伝達される上下移動量は、荷重伝達点２ｃにおけ
る上下移動量の（Ｌ₃／Ｌ₁）倍となり、伝達される荷重
は、荷重伝達点２ｃにおける荷重の（Ｌ₁／Ｌ₃）倍とな
る。

【００１６】支点３ａを中心にして回動自在な荷重伝達
ロッド３は、その一端（荷重伝達点３ｂ）に重り３ｄ
（ストレス発生手段）を有し、支点３ａを介して、重り
３ｄの荷重または荷重伝達点３ｂ（摩擦を低減するため
に、軸受け構造とされている）において荷重伝達ロッド
２より伝達された荷重を、他端の荷重伝達点３ｃを介し
て荷重伝達ロッド４（伝達手段）に伝達するようになさ
れている。重り３ｄは、一定荷重を印加する場合に、荷
重を発生するために、また、一定変位を印加する場合
に、荷重伝達ロッド３を荷重伝達ロッド２の動きに追従
させるために備えられている。

【００１７】荷重伝達ロッド３において、支点３ａから
荷重伝達点３ｂまでの距離をＬ₂とし、支点３ａから荷
重伝達点３ｃまでの距離をＬ₄とすると、荷重伝達ロッ
ド４に伝達される上下移動量は、荷重伝達点３ｂにおけ
る上下移動量の（Ｌ₄／Ｌ₂）倍となり、伝達される荷重
は、荷重伝達点３ｂにおける荷重の（Ｌ₂／Ｌ₄）倍とな
る。

【００１８】荷重伝達ロッド４は、荷重伝達ロッド３よ
り伝達される上下運動を、変位検出センサ５（検出手
段）および試料１１に伝達するようになされている。

【００１９】変位検出センサ５は、荷重伝達ロッド４の
上下方向の変位を検出し、その信号を制御装置６に供給
するようになされている。

【００２０】荷重検出センサ（荷重検出用ロードセル）
７（検出手段）は、固定台８に固定されている試料１１
に印加される荷重を検出し、その信号を制御装置６（制
御手段）に供給するようになされている。

【００２１】制御装置６は、入力装置９における操作に
応じて、駆動装置１を制御するようになされている。ま
た、制御装置６は、変位検出センサ５および荷重検出セ
ンサ６より供給される信号に基づいて、試料１１の破壊
の検出、破壊までの荷重印加回数のカウントなどを行う
ようになされている。

【００２２】なお、制御装置６は、測定した荷重印加回
数などの試験結果を、記録装置用出力１０を介して、所
定の記録装置（図示せず）に出力するようになされてい
る。

【００２３】図２は、本実施例において試験される試料
１１の例を示している。図２（ａ）（平面図）および図
２（ｂ）（断面図）は、リード部品のはんだ付け試料で
あり、プリント配線板４１におけるランド４１ａにおい
て、リード線４２がはんだ接合部４３で接合されてい
る。また、この試料は、取付孔４１ｂにおいて、ネジ締
めなどを行うことにより固定台８に固定される（図４参
照）。

【００２４】このようなリード部品のはんだ接合部４３
は容易には変形しない（弾性係数が大きい）ので、弾性
限界における変位量は、微小である。そして、変位量が
弾性限界を超えると、はんだ接合部４３は、破断に至
る。このように、弾性係数が大きい試料には、一定荷重
で疲労試験が行われる。

【００２５】図３（ａ）（平面図）および図３（ｂ）
（断面図）は、面実装ＩＣ（Integrated Circuit）のは
んだ付け試料を示している。この試料においては、試験
用ＩＣ４６は、中央部で２つに分割された基板４４に、
はんだ接合部４５を介して接合されている。

【００２６】はんだ接合部４５は、図２（ｂ）のはんだ
接合部４３と同様に、変形しにくいが、ＩＣ４６のリー
ド部４７は、容易に変形し、荷重を吸収する。従って、
このような試料に、一定荷重を印加すると、その荷重の
大きさによっては、荷重を一回印加させただけで、リー
ド部４７が、大きく変形し、破断してしまうので、この
ような試料には、一定変位を印加する疲労試験を行う。

【００２７】図４は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示
す試料を本実施例に装着した様子を示している。この試
料においては、リード線４２を荷重伝達ロッド４に固定
し、基板４１を固定台８に固定する。このように試料を
装着することで、荷重伝達ロッド４より伝達される荷重
が、はんだ接合部４３に加えられる。

【００２８】図５は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示
す試料を本実施例に装着した様子を示している。この試
料においては、２つに分割された基板４４のうち、一方
を荷重伝達ロッド４に固定し、他方を固定台８に固定す
る。このように試料を装着することで、荷重伝達ロッド
４の上下運動による変位が、試料のリード部４７に加え
られる。

【００２９】次に、図６乃至図８を参照して、本実施例
が、例えば、図２（ａ）に示すような試料に対して、一
定荷重で疲労試験を行うときの動作を説明する。

【００３０】図６は、試料１１を装着するときの様子を
示している。このとき、荷重伝達ロッド２，３を水平に
保ち、荷重伝達点３ｂが下方に移動しないように、所定
の大きさ以上の質量を有する重り２ｂを使用すること
で、試料１１に荷重がかからないようにする。

【００３１】次に、図７に示すように、駆動用カム１ａ
を所定の角度だけ時計方向に回転させると、荷重伝達点
２ｃは、駆動用カム１ａの動きに対応して、重り２ｂの
重量により、下方に移動しようとする。しかし、図２
（ａ）に示すような試料は、比較的小さい荷重を印加さ
れた場合、ほとんど変形しないため、各荷重伝達ロッド
２乃至４は、ほとんど動かない。

【００３２】従って、荷重伝達点２ｃは、駆動用カム１
ａの動きに追従せず、駆動用カム１ａから離れる。その
結果、荷重伝達点２ｃにおいて、重り２ｂにより、荷重
（Ｍ₂・ｇ）（Ｍ₂は、重り２ｂの質量を表し、ｇは重力
加速度を表す）が生じる（ただし、重り２ｂの質量と比
較して、重り２ｂを除いた荷重伝達ロッド２の質量が無
視できるほど小さいものとする）。

【００３３】そして、荷重伝達ロッド２が支点２ａを中
心として反時計方向に回動する結果、この荷重（Ｍ₂・
ｇ）は、支点２ａを介して、荷重伝達点２ｄにおける上
方向の荷重（Ｍ₂・ｇ・Ｌ₁／Ｌ₃）に変換され、この荷
重（Ｍ₂・ｇ・Ｌ₁／Ｌ₃）が、荷重伝達ロッド３に伝達
される。

【００３４】荷重伝達ロッド３は、荷重伝達ロッド２よ
り荷重（Ｍ₂・ｇ・Ｌ₁／Ｌ₃）を荷重伝達点３ｂにおい
て受ける。さらに、荷重伝達点３ｂには、重り３ｄ（質
量Ｍ₃）が結合されているので、荷重伝達点３ｂにおけ
る上方向の荷重Ｆ_3bは、次式で示すようになる（ただ
し、重り３ｄの質量と比較して、重り３ｄを除いた荷重
伝達ロッド３および荷重伝達ロッド４の質量が無視でき
るほど小さいものとする）。Ｆ_3b＝Ｍ₂・ｇ・Ｌ₁／Ｌ₃−Ｍ₃・ｇ＝ｇ・（Ｍ₂・Ｌ₁／
Ｌ₃−Ｍ₃）

【００３５】そして、荷重伝達ロッド３は、支点３ａを
中心に時計方向に回動し、荷重伝達点３ｃを介して、荷
重Ｆ_3bを、荷重伝達ロッド４に伝達する。荷重Ｆ_3bは、
支点３ａを介して、次式で示すような、荷重伝達点３ｃ
における下方向の荷重Ｆ_3cに変換される。Ｆ_3c＝Ｆ_3b・Ｌ₂／Ｌ₄＝Ｌ₂／Ｌ₄・ｇ・（Ｍ₂・Ｌ₁／Ｌ
₃−Ｍ₃）

【００３６】荷重伝達ロッド４は、荷重伝達ロッド３よ
り、荷重Ｆ_3cを受け、この荷重Ｆ_3c（圧縮荷重）を試料
１１に印加する。

【００３７】このように、駆動用カム１ａを所定の角度
だけ回転させることで、試料１１に圧縮荷重が加えられ
る。

【００３８】そして、図８に示すように、さらに、駆動
用カム１ａを所定の角度だけ回転させると、荷重伝達点
２ｃは、駆動カム１ａにより押し上げられる。

【００３９】このとき、荷重伝達点２ｄが下方へ移動す
るため、荷重伝達点３ｂは、その動きに対応して、重り
３ｄの重量により、下方に移動しようとする。しかし、
図７に示すような、圧縮荷重時と同様に、図２（ａ）に
示すような試料は、比較的小さい荷重を印加された場
合、ほとんど変形しないため、荷重伝達ロッド３，４
は、ほとんど動かない。

【００４０】従って、荷重伝達点３ｂは、荷重伝達ロッ
ド２の動きに追従せず、荷重伝達ロッド２から離れる。
そして、荷重伝達点３ｂにおいて、重り３ｄにより、荷
重Ｍ₃・ｇが生じる。

【００４１】この荷重Ｍ₃・ｇは、支点３ａを介して、
次式に示すような、荷重伝達点３ｃにおける荷重Ｆ_3cに
変換され、荷重伝達ロッド４に伝達される。Ｆ_3c＝Ｍ₃・ｇ・Ｌ₂／Ｌ₄

【００４２】荷重伝達ロッド４は、荷重伝達ロッド３よ
り荷重Ｆ_3cを受け、この荷重Ｆ_3c（引張荷重）を試料１
１に印加する。

【００４３】このように、駆動用カム１ａをさらに所定
の角度だけ回転させることで、試料１１に引張荷重が加
えられる。

【００４４】以上のように、駆動用カム１ａを回転させ
ることで、所定の圧縮荷重と所定の引張荷重が、交互
に、試料１１に印加され、駆動用カム１ａをＮ回、回転
させることで、所定の圧縮荷重と所定の引張荷重が、そ
れぞれＮ回づつ、同一の荷重パターンで印加される。

【００４５】なお、重り２ｂおよび重り３ｄを調節する
ことで、試料１１に印加する荷重を、所定の値に設定す
ることができる。

【００４６】例えば、荷重伝達ロッド２，３の支点比
（長さの比）Ｌ₃：Ｌ₁，Ｌ₄：Ｌ₂が、共に１：５である
場合において、試料１１に印加する圧縮荷重および引張
荷重を５ｋｇｆにするには、最初に、引張荷重を５ｋｇ
ｆにするために、重り３ｄの質量を１ｋｇ（＝（１／
５）×５ｋｇ）とする。

【００４７】一方、圧縮荷重を５ｋｇｆにするために
は、荷重伝達点３ｂにおける荷重を、上向きに１ｋｇｆ
（＝（１／５）×５ｋｇｆ）とすればよい。荷重伝達点
３ｂにおいては、重り３ｄにより、下向きに１ｋｇｆの
荷重が掛けられているので、重り２ｂにより、上向きに
２ｋｇｆの荷重を掛ける。従って、重り２ｂの質量を、
０．４ｋｇ（＝（１／５）×２）とする。

【００４８】次に、図９乃至図１１を参照して、本実施
例が、例えば、図３に示すような試料１１に対して、一
定変位量で疲労試験を行うときの動作を説明する。

【００４９】図９は、試料１１を装着するときの様子を
示している。このとき、図６に示す状態と同様に、荷重
伝達ロッド２，３を水平に保ち、荷重伝達点３ｂが下方
に移動しないように、所定の大きさ以上の質量を有する
重り２ｂを使用することで、試料１１に荷重がかからな
いようにする。

【００５０】次に、図１０に示すように、駆動用カム１
ａを所定の角度だけ回転させると、荷重伝達点２ｃは、
駆動用カム１ａの動きに対応して、重り２ｂの重量によ
り、下方に移動しようとする。図３に示すような試料
は、比較的小さい荷重を印加されただけで変形するた
め、各荷重伝達ロッド２乃至４は、試料１１の変形に応
じて動く。

【００５１】従って、荷重伝達点２ｃは、駆動用カム１
ａの動きに追従する。いま、駆動用カム１ａの軸から荷
重伝達ロッド２との接点（荷重伝達点２ｃ）までの距離
（半径）をｘ_cで表し、図９に示すような基準状態での
ｘ_cをｘ_c0とすると、駆動用カム１ａの回転に伴う荷重
伝達点２ｃの移動量Δｘ_cは、（ｘ_c−ｘ_c0）の絶対値と
なる。

【００５２】図１０に示すように、荷重伝達ロッド２に
おいて、荷重伝達点２ｃが下向きにΔｘ_cだけ移動した
場合、荷重伝達点２ｄは、上向きにＬ₃／Ｌ₁・Δｘ_cだ
け移動する。

【００５３】荷重伝達ロッド３は、荷重伝達点３ｂにお
いて、荷重伝達ロッド２（荷重伝達点２ｄ）と接してい
るので、荷重伝達点３ｂも同様に、上向きにＬ₃／Ｌ₁・
Δｘ_cだけ移動する。

【００５４】そして、荷重伝達点３ｂが上向きにＬ₃／
Ｌ₁・Δｘ_cだけ移動すると、荷重伝達点３ｃは、下向き
に、Ｌ₄／Ｌ₂・Ｌ₃／Ｌ₁・Δｘ_cだけ移動する。荷重伝
達点３ｃと接している荷重伝達ロッド４は、同様に、下
向きに、Ｌ₄／Ｌ₂・Ｌ₃／Ｌ₁・Δｘ_cだけ移動し、試料
１１に、下向きの変位Ｌ₄／Ｌ₂・Ｌ₃／Ｌ₁・Δｘ_cを印
加する。

【００５５】次に、図１１に示すように、駆動用カム１
ａをさらに回転させ、荷重伝達ロッド２の荷重伝達点２
ｃが上向きに移動させられると、各荷重伝達点２ｄ，３
ｂ，３ｃおよび荷重伝達ロッド４は、図１０に示す場合
と逆の方向に、それぞれ移動する。

【００５６】従って、試料１１には、上向きの変位Ｌ₄
／Ｌ₂・Ｌ₃／Ｌ₁・Δｘ_cが印加される。

【００５７】以上のように、駆動用カム１ａを回転させ
ることで、所定の変位が、上下方向に、試料１１に印加
され、駆動用カム１ａをＮ回、回転させることで、上下
方向にそれぞれＮ回づつ、同一の変位パターンで、変位
を印加することができる。

【００５８】例えば、ロッドの支点比Ｌ₄：Ｌ₂，Ｌ₃：
Ｌ₁が、ともに１：５であり、駆動用カム１ａによる荷
重伝達点２ｃの上下移動量が２．５ｍｍである場合、試
料１１には、０．１ｍｍ（＝（１／５）×（１／５）×
２．５ｍｍ）の変位が印加される。

【００５９】このように、駆動部に微細な構造を必要と
せずに、微小変位を試料１１に印加することができる。

【００６０】なお、このように、一定変位量を印加する
場合、重り２ｂおよび重り３ｄは、試料１１に所定の変
位が充分生じる重さのものを使用する。

【００６１】以上の実施例においては、駆動用カム１ａ
の形状は、特に規定していないが、駆動用カム１ａの形
状を変更することで、一定荷重を印加する場合の荷重パ
ターン、および一定変位量を印加する場合の変位パター
ンを、例えば、正弦波に近いパターンや、パルスに近い
パターンに変更することができる。

【００６２】さらに、図１２に示すように、本実施例に
おいては、荷重伝達ロッド３と、荷重伝達ロッド４との
接合部の構造を変更することにより、試料１１に印加す
る荷重および変位のモードを容易に変更することができ
る。

【００６３】上記実施例においては、図１２（ａ）に示
すように、荷重伝達ロッド３と、荷重伝達ロッド４は、
荷重伝達ロッド４の着脱自在な腕部４ａおよび腕部４ｂ
（変更部材）により両側から挟むように接合（当接）さ
れている。従って、荷重伝達ロッド３の荷重伝達点３ｃ
が上方に移動する場合、荷重伝達ロッド４は、腕部４ａ
を介して荷重または変位を伝達され、荷重伝達点３ｃが
下方に移動する場合、荷重伝達ロッド４は、腕部４ｂを
介して荷重または変位を伝達されるので、上下両方向の
荷重または変位が試料１１に印加される。

【００６４】次に、図１２（ｂ）に示すように、荷重伝
達ロッド４の腕部４ｂを取り外し、腕部４ａだけで、荷
重または変位が伝達されるようにすると、圧縮方向の荷
重および下方向の変位は試料１１に印加されず、引張荷
重または上方向の変位だけを、試料１１に印加すること
ができる。

【００６５】逆に、図１２（ｃ）に示すように、荷重伝
達ロッド４の腕部４ａを取り外し、腕部４ｂだけで、荷
重または変位が伝達されるようにすると、引張方向の荷
重および上方向の変位は試料１１に印加されず、圧縮荷
重および下方向の変位だけを、試料１１に印加すること
ができる。

【００６６】図１３は、本実施例における制御装置６の
一構成例を示している。この制御装置６においては、制
御回路２１は、ユーザの操作に応じた、入力装置９から
の信号に従って、駆動装置１を制御するようになされて
いる。また、制御回路２１は、比較回路２３より供給さ
れる信号から、試料１１が所定の状態になったと判断し
た場合、駆動装置１を停止させるようになされている。

【００６７】さらに、制御回路２１は、変位検出センサ
５からの信号を受け取り、その信号（変位量）をメモリ
付きカウンタ２５に記憶させるようになされている。

【００６８】ピーク検出回路２２は、図１４に示すよう
な荷重検出センサ７からの信号より、荷重印加時のピー
ク荷重を検出し、その値を比較回路２３およびメモリ付
きカウンタ２５に出力するようになされている。

【００６９】比較回路２３は、ピーク検出回路２２より
供給された荷重のピーク値を、メモリ２４に記憶されて
いる、予め設定された荷重のしきい値と比較し、その結
果を制御回路２１に出力するようになされている。

【００７０】メモリ付きカウンタ２５は、ピーク検出回
路２２より供給される荷重の値、および制御回路２１よ
り供給される変位の値を記憶するとともに、荷重および
変位の値が供給された回数をカウントするようになされ
ている。

【００７１】出力回路２６は、制御回路２１を介して、
入力装置６より所定の信号を供給されると、メモリ付き
カウンタ２５より供給された荷重の印加回数などの、疲
労試験の結果を、記録装置用出力を介して、所定の記録
装置（図示せず）に出力するようになされている。

【００７２】次に、疲労試験における制御装置６の動作
について説明する。

【００７３】ユーザが入力装置９で、試験の開始の操作
を行うと、制御回路２１は、その操作に対応する信号を
受け取り、駆動装置１を動作させる。

【００７４】そして、試料１１に荷重（圧縮荷重の設定
値を＋Ｆａ、引張荷重の設定値を−Ｆａとする）が印加
されると、荷重検出センサ７は、図１４に示すように、
その荷重を検出し、その信号をピーク検出回路２２に供
給する。

【００７５】ピーク検出回路２２は、荷重検出センサ７
による検出荷重のピーク値を比較回路２３およびメモリ
付きカウンタ２５に供給し、比較回路２３は、そのピー
ク値と、メモリ２４に記憶されている荷重しきい値の差
を計算し、その値を制御回路２１に出力する。

【００７６】制御回路２１は、その値より、試料１１の
状態を把握する。試料１１に亀裂が生じたとき（図１４
においては、試験回数がｔ₁であるとき）、荷重検出セ
ンサ７で検出される荷重のうち、正負いずれかの検出荷
重が減少する。制御回路２１は、比較回路２３からの比
較結果より、ピーク検出回路２２より供給される検出荷
重が、メモリ２４に記憶されているしきい値（図１４に
おいては、圧縮荷重のしきい値を＋Ｆｂ、引張荷重のし
きい値を−Ｆｂとする）より小さくなったと判断する
と、メモリ付きカウンタ２５に、そのときの荷重印加回
数を破壊回数として記憶させる。

【００７７】そして、亀裂が進展していき、試料１１が
破断したとき（図１４においては、試験回数がｔ₂であ
るとき）、荷重検出センサ７で検出される荷重は、零に
収束していき、制御回路２１は、比較回路２３からの比
較結果より、試料１１が破断したと判断すると、駆動装
置１を停止させる。

【００７８】このように試料１１が破断した後、制御回
路２１は、メモリ付きカウンタ２５に破壊回数などの疲
労試験の結果を出力回路２６に出力させる。そして、出
力回路２６は、ユーザによる設定に従って、その疲労試
験の結果を記録装置用出力１０を介して出力する。

【００７９】以上のように、制御装置６は、ユーザの操
作に応じて、駆動装置１を制御し、試料１１が破壊され
た場合、検出される荷重より試料１１の破壊（破断）を
感知して、駆動装置１を停止させるようになされてい
る。

【００８０】制御装置６において、破壊の検出のしきい
値を、微小破壊に対応して設定し、亀裂が発生したとき
（破断する前に）、駆動装置１を停止させるようにする
ことで、光学的破壊検査などの実験用サンプルとして利
用される、亀裂が進展していない、初期破壊のサンプル
を作成することもできる。

【００８１】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、例えば、駆動用カム１の代わりに、上下
運動するスライダを利用することもできる。

【００８２】また、荷重や変位の他、種々のストレスを
印加する場合に適用することができる。

【００８３】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の試験装
置および請求項５に記載の試験方法によれば、動力を発
生し、発生した動力に応じて、所定のストレスを発生
し、発生した所定のストレスを、所定の倍率で試料に伝
達するようにしたので、比較的簡単な構造で、多大なコ
ストをかけずに、実際に使用される部品を模擬した、小
さい試料に対して、微細な荷重や変位で試験を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の試験装置の一実施例の構成例を示すブ
ロック図である。

【図２】疲労試験を行う試料の例を示す図である。

【図３】疲労試験を行う試料の他の例を示す図である。

【図４】図２の試料を図１の実施例に装着した様子を示
す図である。

【図５】図３の試料を図１の実施例に装着した様子を示
す図である。

【図６】一定荷重印加モードにおける図１の実施例の動
作を説明する図である。

【図７】一定荷重印加モードにおける図１の実施例の動
作を説明する図である。

【図８】一定荷重印加モードにおける図１の実施例の動
作を説明する図である。

【図９】一定変位印加モードにおける図１の実施例の動
作を説明する図である。

【図１０】一定変位印加モードにおける図１の実施例の
動作を説明する図である。

【図１１】一定変位印加モードにおける図１の実施例の
動作を説明する図である。

【図１２】図１の実施例における荷重モードの切替を説
明する図である。

【図１３】図１の制御装置６の構成例を示すブロック図
である。

【図１４】図１の荷重検出センサ７で検出される荷重の
一例を示す図である。

【符号の説明】

１駆動装置２荷重伝達ロッド２ａ支点２ｂ重り２ｃ，２ｄ荷重伝達点３荷重伝達ロッド３ａ支点３ｂ，３ｃ荷重伝達点３ｄ重り４荷重伝達ロッド４ａ，４ｂ腕部５変位検出センサ６制御装置７荷重検出センサ８固定台９入力装置１０記録装置用出力１１試料２１制御回路２２ピーク検出回路２３比較回路２４メモリ２５メモリ付きカウンタ２６出力回路４１プリント配線板４２リード線４３はんだ接合部４４基板４５はんだ接合部４６試験用ＩＣ４７リード部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤修一東京都足立区千住旭町32番１号株式会社弘輝内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】動力を発生する動力発生手段と、前記動力発生手段により発生された動力に応じて、所定
のストレスを発生するストレス発生手段と、前記ストレス発生手段により発生された所定のストレス
を、所定の倍率で試料に伝達する伝達手段とを備えるこ
とを特徴とする試験装置。
【請求項２】前記伝達手段は、少なくとも１つの従動
子を有するアーム構造であることを特徴とする請求項１
に記載の試験装置。
【請求項３】前記伝達手段は、荷重モードを変更する
ことができる変更部材を有することを特徴とする請求項
１に記載の試験装置。
【請求項４】前記試料の状態を検出する検出手段と、前記動力発生手段を制御する制御手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記検出手段により検出された前記試
料の状態に応じて、前記動力発生手段を制御することを
特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項５】動力を発生し、発生した動力に応じて、所定のストレスを発生し、発生した所定のストレスを、所定の倍率で試料に伝達す
ることを特徴とする試験方法。