JPH10274609A - ねじり試験方法およびねじり試験機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】工具等の被試験物に一定のトルクを加圧して所
定の時間保持する保持トルク試験の精度および信頼性を
向上する。 【解決手段】被試験物保持機構２とトルク加圧機構３の
間で被試験物を保持し、所定のトルクを与えるととも
に、トルク加圧機構３のサーボーモータ３６をこのトル
クに達した状態で固定保持して被試験物のねじれ回動角
度を固定保持し、この状態で一定時間保持してロードセ
ル１７によりこの被試験物の加圧トルクの低下を測定
し、このトルク低下量により保持トルク試験の合否を判
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工具等の被試験物
に所定のトルクを加圧して所定時間保持し、この被試験
物の保持トルクを測定するねじり試験方法およびねじり
試験機に関する。さらに特定すれば、本発明は上記の被
試験物の保持トルクを正確かつ能率的に測定することが
できるねじり試験方法およびねじり試験機に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、被試験物、たとえばスパナ、ラ
チエットレンチ、ソケット等の工具の品質を保証するた
めに、耐力トルク破壊トルク等の試験の他に、保持トル
クを測定することがなされる。この保持トルクは、たと
えば保証すべき保持トルクに対応した試験トルクを工具
に加圧して所定時間保持し、この保持時間内におけるこ
の工具の塑性変形すなわち永久歪みが所定の許容値内に
あるか否かを測定することにより行われる。

【０００３】従来、このような工具の保持トルクを測定
するには、この工具を所定のねじり試験機に取り付け、
この工具に所定の速度すなわち所定のトルク増加率でト
ルクを加圧し、このトルクが保証すべき保持トルクに対
応した試験トルクに達した時点でこの加圧トルクの増加
を停止してこの加圧トルクを一定に維持し、所定の時間
が経過した後に生じたこの工具のねじれ回動角度の増加
分を測定し、これが許容範囲内にある場合には、この工
具の保持トルク試験を合格と判定することがなされてい
る。

【０００４】しかしながら、上記の工具のねじれ回動角
度の増加分は、一般に微小な角度であり、これを正確に
測定することは困難である。したがって、このねじれ回
動角度の測定値にはかなりの誤差が生じ、保持トルクの
測定値にかなりの誤差が生じる。特に、最近では工具等
の強度試験の仕様がより厳格になり、また工具の種類が
多く、その構造も複雑なものが多くなっている。したが
って、このような工具等の被試験物の保持トルクをより
正確に測定することが要望されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
に基づいてなされたもので、被試験物の保持トルクをよ
り正確に測定することができるとともに、容易に実施す
ることができる被試験物のねじり試験方法およびねじり
試験機を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
の方法は、被試験物を所定の速度で保持トルクに対応し
た試験トルク値までを加圧する過程と、この試験トルク
値に加圧した状態におけるこの被試験物のねじれ回動角
度を所定の時間だけ一定に維持する過程と、上記の一定
時間経過後の上記の被試験物に作用しているトルクの低
下量を測定する過程と、このトルクの低下量を基準値と
比較し、この被試験物の保持トルク試験の合否を判定す
るものである。

【０００７】したがって、この被試験物は所定の試験ト
ルクが加圧されている状態においてそのねじれ角度が固
定されているので、この被試験物に塑性変形すなわち永
久歪みが生じると、この試験トルクによるこの被試験物
の内部応力が減少し、この被試験物に加圧されているト
ルクが低下する。したがって、このトルクの低下量を測
定することにより、この被試験物に発生した永久歪みが
測定でき、これによりこの被試験物の保持トルクを測定
することができる。

【０００８】上記のようなトルクの低下は、この被試験
物の永久歪みの量に対する低下量が大きく、従来のねじ
れ回動角度の増加量を測定するものよりその精度を大幅
に向上させることができる。また、この方法は従来のト
ルク一定の状態におけるねじれ回動角度の増加を測定す
る代わりに、ねじれ回動角度を一定にした状態でトルク
の低下量を測定するものであるから、従来の方法の過程
や装置に大幅な変更を加えることなく容易に実施するこ
とができる。

【０００９】また、請求項２に記載の本発明の試験機
は、被試験物を保持する被試験物保持機構と、この被試
験物保持機構に保持された被試験物にねじりを与えて任
意のトルクを加圧することができるとともにこの被試験
物に任意のねじり回動角度を与えた状態においてこの被
試験物のねじり回動角度を固定することができるトルク
加圧機構と、上記の被試験物に加圧されているトルクを
測定するトルク測定機構と、上記のトルク測定機構から
の信号を受けるとともに、上記のトルク加圧機構を制御
し、上記のトルク加圧機構により上記の被試験物に所定
のねじりを与えて所定のトルクを加圧している状態にお
いて上記のトルク加圧機構を制御して上記の被試験物の
ねじり回動角度を所定時間だけ一定に固定するとともに
この所定時間内における上記の被試験物に加圧されてい
るトルクの低下量を測定することができる測定制御装置
とを備えたものである。

【００１０】したがって、前記のような本発明の方法を
自動的に容易に実施することができるとともに、構造的
に従来のねじり試験機と共通部分が多く、製造が容易で
あるとともに、既存の試験機を改修することも可能であ
り、コストを低くすることが可能である。

【００１１】また、請求項３に記載の本発明の試験機
は、前記のトルク加圧機構は、モータおよび減速機を備
えており、このモータにより上記の減速機を介して前記
の被試験物にトルクを加圧するものであり、また前記の
測定制御装置は前記のトルク測定機構からの信号に対応
して上記のモータの回転を制御し、上記のトルク測定機
構からのトルク信号が所定の試験トルクに達した時点で
上記のモータが停止するように制御し、かつこの停止回
転位置にモータを固定するものである。

【００１２】したがって、この測定制御装置によりモー
タの回転を制御するだけで、所定のトルクを加圧した状
態でこの被試験物のねじり回動角度を正確に固定保持さ
せることができ、構造が簡単で制御も容易である。

【００１３】また、請求項４に記載の本発明の試験機
は、前記のトルク加圧機構のモータはサーボモータであ
る。このサーボモータはその回転を正確に制御できるの
で、上記のように所定のトルクに達した時点で正確かつ
確実にこのサーボモータを停止させ、またこの後にこの
サーボモータをその回転位置に電磁的に固定保持させる
ことができ、制御が容易でかつ正確である。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
形態を説明する。まず、本発明の方法を実施するねじり
試験機の一実施形態について説明する。なお、以下の説
明では、被試験物として工具について説明するが、本発
明の方法および試験機は、このような工具に限らず、そ
の他の被試験物一般に適用できるものであることはもち
ろんである。

【００１５】図中の１はこのねじり試験機のベッドであ
り、このベッド１上には被試験物たとえば工具を固定保
持する被試験物保持機構２、およびこの被試験物保持機
構２に保持された工具にねじれを与え、トルクを加圧す
るトルク加圧機構３が設けられている。

【００１６】上記の被試験物保持機構２は、移動台１０
を備えており、この移動台１０は上記のベッド１上にそ
の長手方向すなわち軸方向に沿って配置された一対のレ
ール１１に案内され、このレール１１に沿って移動自在
である。

【００１７】そして、この移動台１１上には、軸１３が
軸方向に水平に配置され、この軸１３は軸受１２によっ
て回転自在に支障されている。そして、この軸１３の一
端部には、取付フランジ部材１４が取付けられ、被試験
物たとえば工具はこの取付けフランジ部材１４に直接、
または適切な治具を介して取付けられる。

【００１８】また、この軸１３の他端部には、トルク測
定機構が設けられている。このトルク測定機構は、上記
の軸１３の他端部に取付けられたアーム１５を備えてお
り、このアーム１５の先端部にはロッド１６の上端部が
連結され、このロッド１６の下端部は上記の移動台１０
上に固定されたロードセル１７に連結されている。

【００１９】したがって、上記の取付フランジ部材１４
に取付けられた工具にトルクが加圧されると、このトル
クは軸１３を介して上記のアーム１５に伝達され、この
アームはロッド１６を押圧し、このロッド１６の押圧力
は上記のロードセル１７によって検出される。よって、
このロードセル１７により検出された荷重、および上記
のアーム１５の長さ等の関係から、上記の工具に加圧さ
れたトルクが検出されるものである。

【００２０】なお、上記のロードセル１７は、荷重が作
用した場合にもほとんど変位せず、また上記の軸１３や
アーム等は剛性が十分に大きく、よって上記の工具等に
トルクが作用した場合でも、この軸１３および取付フラ
ンジ部１４は実質的に回動しない。

【００２１】また、この移動台１０を移動させる移動機
構が設けられ、この移動機構はハンドル１８を備えてお
り、このハンドル１８を手動で回転することによりラッ
クピニオン機構を構成する歯車機構１９がラック２０と
協働し、この移動台１０をベッド１の軸方向に移動させ
ることができる。また、この移動機構は、この移動台１
０を任意の位置に固定する機構が設けられている。

【００２２】また、前記のトルク加圧機構３は以下のよ
うに構成されている。このトルク加圧機構３は基台３０
を備え、この基台３０は上記のベッド１上に固定されて
いる。そして、この基台３０上には、前記の被試験物保
持機構２と同様に、軸３３が軸受３２により軸方向に沿
って水平に配置されている。そして、この軸３３の一端
部には、取付フランジ部材３４が取付けられ、この取付
けフランジ部材３４は上記の被試験物保持機構２の取付
フランジ部材１４に対向し、互いに正確に同軸上に配置
されている。

【００２３】また、上記の基台３０上には減速機構３５
が取付けられ、上記の軸３３はこの減速機構３５の出力
軸に連結されている。上記のベッド１上には、サーボモ
ータ３６が取付けられ、このサーボモータ３６の出力軸
はプーリ３８，３８、およびベルト３７を介して上記の
減速機構３５の入力軸には連結されている。したがっ
て、このサーボモータ３６の回転により、上記の軸３３
および取付フランジ部材３４を所定のトルクが回転され
る。なお、このサーボモータ３６は後述する測定制御装
置により回転制御され、任意のトルクを上記の軸３３に
加圧することができるとともに、この軸３３を任意の角
度だけ正逆任意の回動させ、また任意の角度位置で保持
固定させることができるものである。

【００２４】また、このトルク加圧機構３にはねじり角
度測定機構が設けられている。このねじり角度測定機構
は、上記の軸３３および取付フランジ部材３４の回動角
度を測定することにより、被試験物のねじり回動角度を
測定するものであり、上記の軸３３にはタイミングプー
リ４０が取付けられている。そして、このタイミングプ
ーリ４０、タイミングベルト４１、タイミングプーリ４
３を介して回転角度検出用のロータリーエンコーダ４２
が上記の軸３３に連結され、この軸３３の回転角度に対
応したねじり角度信号を出力する出力するように構成さ
れている。

【００２５】このようなねじり試験機には、たとえば図
６ないし図８に示すように被試験物たとえば工具が装着
される。たとえば、被試験物として六角棒レンチ４６を
試験する場合には、前記の移動機構により移動台１０を
移動させ、取付フランジ部材１４，３４の間の間隔を設
定し、この六角棒レンチ４６を適切なアダプタ部材４５
を介してこれらの取付フランジ部材１４，３４の間に取
付け、取付フランジ部材３４を所定の角度回動させると
ともに所定のトルクを加圧し、この六角棒レンチ４６に
与えられたトルクは前記のロードセル１７により、また
この六角棒レンチ４６のねじれ回動角度は前記のロータ
リーエンコーダ４２により測定する。

【００２６】また、たとえば被試験物としてラチエット
レンチ４８を試験する場合には、適切なアダプタ部材４
７を介してこのラチェットレンチ４８を取付フランジ部
材１４，３４の間に装着し、またソケット４９を試験す
る場合にはこれら取付フランジ１４，３４の間にこのソ
ケット４９を直接装着してもよい。

【００２７】なお、上記の被試験物保持機構２の軸１３
やアーム１５等は剛性が十分に大きくなるような大形の
部材で重量も大きいので、試験の際の加圧トルクの値の
小さい場合には、これらを支承する軸受１２の抵抗等に
より、ロードセル１７によるトルク値の測定に誤差が生
じることがある。このため、本発明のねじり試験機で
は、低トルク測定用として図４に示すような低トルク測
定機構５０が付属装置として備えられている。

【００２８】すなわち、この低トルク測定機構５０は、
略円筒状の本体部５１を備え、その一端部には取付フラ
ンジ５６が設けられ、たとえば上記の取付フランジ部材
１４に取付けられる。また、この本体部５１の他端部に
は、軸５３がベアリング５２によって回転自在に支承さ
れている。なお、この軸５３は、この本体部５１および
取付フランジ部材１４と同軸状に配置されている。

【００２９】また、この軸５３の一端部には、取付部材
５４が設けられ、前述したような被試験物またはそのア
ダプタ部材がこの取付部材５４に取付けられるように構
成されている。また、この軸５３の他端部と上記の本体
部５１または取付フランジ部材１４との間には、トルク
変換器５５が設けられている。このトルク変換器５５
は、作用したトルクを直接電気信号等に変換するもの
で、上記の取付部材５４にトルクが加圧された場合に、
このトルクは軸５３を介してこのトルク変換器５５に作
用し、このトルク変換器５５はこのトルクに対応した電
気信号を出力するものである。

【００３０】なお、この低トルク測定機構５０は、使用
しない場合には上記の取付フランジ部材１４から取り外
されており、低トルクの試験をおこなう場合にのみ上記
のように取付フランジ部材１４に取付けられるものであ
る。

【００３１】また、このねじり試験機には、各機構の作
動を制御するとともにトルクやねじり角度を自動的に測
定し、各種のねじり試験を自動的におこなうための図５
に示すような測定制御装置６０が備えられている。この
測定制御装置６０は、筐体に収納されたユニット化され
ており、図１ないし図３には図示されていないが、たと
えばこのねじり試験機の本体の近傍に設置され、ケーブ
ル等により接続されるものである。

【００３２】この測定制御装置には、制御回路６１が備
えられ、この制御回路６１はたとえば小形汎用のコンピ
ュータにより構成され、たとえばＡ／Ｄボード６２、Ａ
／Ｄボード比較回路６３、Ｄｉｏボード６４等を備えて
おり、所定のプログラムによって作動し、前述した各機
構の作動を制御するとともに、トルク、ねじり回動角度
等の信号を記憶、処理する機能を有している。

【００３３】また、この制御回路６１には、入力手段と
してキーボード６５、マウス６６等が接続され、また表
示手段としてＣＲＴデイスプレイ装置６７、プリンタ６
８等が接続されている。

【００３４】また、上記の制御回路６１には、アンプ回
路６９を介して前述のロードセル１７および低トルク測
定機構のトルク変換器５５が接続されるように構成され
ている。また、この制御回路６１は、シーケンサ回路４
０を介してサーボドライバ回路７１に接続され、このサ
ーボドライバ回路７１により前述したサーボモータ３６
を駆動制御する。また、前述のロータリーエンコーダ４
２は、アンプ回路７２を介してこの制御回路６１に接続
されている。

【００３５】次に、上記のように構成されたねじり試験
機を使用して実施されるねじり試験の過程およびこのね
じり試験機の作動を説明する。まず、レンチ、スパナ等
の工具におこなわれるねじり試験について説明する。こ
のねじり試験は、これら工具が破壊するまでトルクを加
圧してその破壊強度や耐力トルクを測定する破壊トルク
試験、これら工具に所定の試験トルクを加圧して一定時
間保持しこの時間内にこの工具に生じる塑性変形すなわ
ち永久歪みが許容範囲内にあるか否かを試験する保持ト
ルク試験、ラチエット工具等に対してトルクの加圧と逆
転空転を繰り返すラチエット繰返し試験、および工具に
繰返しトルクを加圧する繰返し試験等がある。

【００３６】そして、このねじり試験機では、上記の試
験を自動的に実施できるように構成されており、前記の
測定制御装置６０にこのような試験手順がプログラムさ
れている。

【００３７】まず、図９のフローチャートを参照して上
記の破壊トルク試験の過程およびねじり試験機の作動を
説明する。まず、このねじり試験機に前述したように被
試験物の工具を装着するとともに、所定の試験トルク値
を設定し、作動を開始させる。まず、ステップＳＴ１に
示すように、前記のトルク加圧機構３により、この工具
に所定の速度、たとえば５ｒｐｍの割合でねじりを与
え、この工具に加圧するトルクを増大させてゆく。そし
てこの際に、ステップＳＴ２に示すように、この工具に
加圧されたトルクの値と、この工具のねじれ回動角度と
を測定して記録しておく。

【００３８】そして、加圧トルクが上昇してゆく過程に
おいて、ステップＳＴ３に示すように、設定された試験
トルクに達する前にこの工具が破断したような場合に
は、そのトルク値やねじれ角度の急激な変化によりこれ
を検出し、破断が生じた場合には自動的にトルク加圧機
構３を停止および逆転させ、加圧しているトルクを自動
的に除荷する。

【００３９】そして、この破壊までの間に測定記録した
トルクおよびねじれ回動角度から、この工具の耐力トル
クおよび破断トルクを算出し、ステップＳＴ４に示すよ
うに前記のＣＲＴデイスプレイ装置６７やプリンタ６８
等に表示する。

【００４０】このような算定は、たとえば図１１の線図
に示すようにして行われる。すなわち、トルクおよびね
じれ回動角度が増加している過程において、ａからｂに
示す領域ｃではこれらが直線的な関係となり、この領域
はこの工具が種として弾性変形をしている領域であり、
この領域の上限のｂ点を越すと工具に塑性変形が発生
し、これらの関係が直線的な関係ではなくなる。そし
て、この領域ｃの上限の点ｂは、この工具の耐力トルク
に対応しているので、この点ｂをこの工具の耐力トルク
として算定する。なお、この工具の破断トルクは点ｈで
示される。

【００４１】また、上記のような破断が生じない場合に
は、設定された試験トルクまで加圧トルクを増大させて
ゆく。なお、この場合においても、上記のようにトルク
と回動角度の測定および記録がなされる。そして、ステ
ップＳＴ６に示すように、この試験トルクに達した時点
でこの試験機のトルク加圧機構によるトルク加圧を自動
的に停止させ、加圧トルクを自動的に除荷する。

【００４２】そして、ステップＳＴ７において、前述の
ステップＳＴ４と同様に、この工具の耐力トルクを算定
し表示する。なお、この場合には、前記の破壊トルクの
代わりに、この工具に加圧した最大トルク、すなわち試
験トルクを表示する。

【００４３】このような試験方法およびこのねじり試験
機の作動は、最初に試験トルク値を設定するだけで自動
的に行われ、かつ途中で工具の破壊が生じた場合でも、
自動的に試験を完了させることができる。

【００４４】次に、前述したような保持トルク試験の過
程およびこのねじり試験機の作動を図１０に示すフロー
チャートを参照して説明する。まず、前述と同様に、こ
のねじり試験機に被試験物の工具を装着し、この工具に
対して保証すべき保持トルク値を試験値として設定す
る。

【００４５】そして作動を開始し、まず、ステップＳＴ
１に示すように、前記のトルク加圧機構３により、この
工具に所定の速度、たとえば５ｒｐｍの割合でねじりを
与え、この工具に加圧するトルクを増大させてゆく。な
おこの際に、後の試験データとして、ステップＳＴ２に
示すように、加圧トルクおよびねじれ回動角度を測定し
て記録しておく。

【００４６】そして、ステップＳＴ３に示すように、こ
の加圧トルクを設定された試験トルクまで達したら、前
記のトルク加圧機構３のサーボモータ３６を停止させて
その角度位置に電磁的にロックし、この工具のねじれ回
動角度を一定に保持固定させる。そして、この状態でこ
のステップＳＴ４に示すように、トルクの変化の測定お
よび記録を開始し、ステップＳＴ５に示すように、所定
の時間たとえば１０秒間経過するまでこの回動角度を保
持する。

【００４７】この状態を図１２の線図を参照して説明す
ると、加圧トルクが所定の試験トルクｄに達した時点
で、この工具のねじり回動角度がその点に保持固定され
る。したがって、この試験トルクによって工具に塑性変
形すなわち永久歪みが生じると、この工具内に生じてい
る応力が減少してゆくので、時間の経過とともにこの工
具に作用しているトルクがねじれ回動角度の変化を伴わ
ずに減少してゆく。よってこのトルクの減少が、基準値
ｉより大きい点ｅまでしか低下しない場合、すなわちこ
のトルクの減少値が基準値より小さい場合には、この工
具の保持トルク試験を合格と判定し、またこのトルクが
点ｆに示すように基準値ｉ以下、すなわちトルクの減少
値が基準値より大きい場合には、この工具の保持トルク
試験を不合格と判定する。そして、このような判定結果
は、ステップ６に示すように、前述した表示手段に表示
する。

【００４８】上記のようなトルクの減少値による保持ト
ルク試験は、従来のねじれ回動角度の増加値の測定によ
る試験より精度が高く、信頼性も高い。すなわち、図１
２には従来のように加圧トルクを一定とした場合のねじ
れ回動角度の増加点ｇを参考のために記載してある。同
じ条件で工具の内部に同じ塑性変形が生じた場合に、上
記のようなｄ点からｇ点までの回動角度の増加分に対し
て、本発明のように回動角度を一定にした場合のｄ点か
らｅないしｆ点までのトルク低下分は大きく、したがっ
て測定の精度が向上し、また信頼性も高くなる。

【００４９】次に、前述のラチエット繰返し試験につい
て説明する。この試験では、試験の過程および試験機の
作動を簡単にするため、工具に所定のトルクが加圧され
ると、自動的にトルク加圧機構３が逆転してこの工具の
ラチエットを所定歯数だけ空転させ、このサイクルを繰
返すように構成されている。

【００５０】しかし、このラチエット繰返し試験は、耐
久性の試験であるため、一般にトルク加圧と逆転ラチェ
ット空転のサイクルが、たとえば１分間の回数として設
定されている。また、トルク加圧の際のトルク増加の速
度も所定の速度、たとえば５ｒｐｍに設定されている。

【００５１】しかしながら、このように所定速度でトル
クを加圧した場合に、所定のトルクに達するまでのねじ
り回動角度や到達する時間が工具の種類によって相違す
る。また、逆転の際に空転させるラチエットの歯数も工
具の種類に対応してそれぞれ相違している。したがっ
て、工具の種類によって、上記の１サイクルが完了する
までの時間が相違し、このためこのサイクルの毎分の回
数、つまり回／分が正確に設定された値とならないこと
がある。そして、このねじり試験機では、このサイクル
の単位時間当たりの回数を自動的に設定する機能が付加
されている。

【００５２】以下、このような作動を図１３に示すフロ
ーチャートを参照して説明する。まず、前述と同様に、
このねじり試験機に被試験物であるラチエット工具を装
着し、また測定制御回路６０に試験トルク値、ラチエッ
ト空転角度、単位時間当たりの繰返しサイクルの回数等
を設定する。

【００５３】そして、作動が開始されると、まずステッ
プＳＴ１に示すように、所定の速度でこの工具に試験ト
ルクまでトルクが加圧される。次に、ステップＳＴ２に
示すように、この試験トルクに達した状態でこの試験ト
ルクで所定時間保持され、ステップＳＴ３に示すように
所定の時間が経過したらステップＳＴ４に示すようにト
ルク加圧機構３のサーボモータを逆転させ、このラチエ
ット工具のラチエットを逆転させる。

【００５４】そして、ステップＳＴ５に示すように、上
記のステップＳＴ１ないしＳＴ４を繰返す。この場合
に、まずこの繰返しを所定時間、たとえば１分間おこな
い、ステップＳＴ６に示すように、たとえばこの数サイ
クルに要した時間を測定し、単位時間当たりのサイクル
数、回／分を算定する。そして、この状態で、この算定
した回／分をステップＳＴ７に示すように表示する。

【００５５】次に、ステップＳＴ８に示すように、この
測定した回／分の値から、これ以後のサイクルが設定し
た回／分となるように自動的に調整する。この調整は、
たとえば以下のようにおこなわれる。図１４の線図に
は、このような繰返しサイクルの状態を示す。

【００５６】すなわち、トルク零のｋ点から所定の速度
でｌ点の試験トルクまでトルクが加圧され、この後にｍ
点までこの試験トルクが一定に保持され、ｍ点からトル
クが減少し、ｐの区間ではトルクが逆となり、このラチ
エット工具のラチエットが空転し、以下のこの作動の繰
返しである。

【００５７】そして、たとえば工具の種類によって上記
のｋ点からｌ点までのトルク加圧時間が相違した場合、
その相違を上記のｌ点からｍ点までの時間を調整するこ
とにより、この１サイクルの時間を調整し、設定された
回／分でこのサイクルが繰り返えされるように制御す
る。なお、上記の時間の調整は、ラチエットの逆転の区
間ｐの長さを調整することによっておこなっても良い。

【００５８】ステップＳＴ９に示すように、このような
調整をおこない、以降はこの調整されたサイクルを繰返
し、設定された回／分で試験をおこなう。そして、また
は所定の回数のサイクルが行われると、ステップＳＴ１
０に示すように、この試験中の平均の回／分が算出され
て表示される。

【００５９】このようなねじり試験機は、最初に繰返し
試験の各条件とともに、サイクルの回／分を設定してお
くだけで、この繰返しサイクルが自動的にこの設定され
た回／分に調整され、能率が向上し、また試験の精度が
向上する。

【００６０】また、前述した繰返し試験は、図１５の線
図に示すように、工具に作用させるトルクを最大トルク
Ｔ１と最小トルクＴ２との間で点ｒ，ｓ，ｔ，ｕに示す
ように変化させて繰返しトルクに対する耐久試験を行う
ものである。この場合も、工具のラチエット等が逆転し
ない他は、上記の繰返しラチエット試験と同様に、これ
らのサイクルの回／分が工具の種類によって変動するこ
とがあるが、上記の繰返しラチエット試験と同様に、こ
の回／分を所定の設定値に自動的に調整することが可能
である。

【００６１】なお、本発明は上記の実施形態には限定さ
れない。たとえば、本発明の試験方法および試験機は、
工具のねじり試験には限定されず、その他一般の部品、
製品のねじり試験に適用できるものである。

【００６２】また、本発明の試験機の被試験物保持機
構、トルク加圧機構等の各部の機構の細部の構成は、上
述した実施形態のものには限定されず、その他の機構を
採用可能であることはもちろんである。

【００６３】

【発明の効果】上述の如く本発明の方法は、被試験物は
所定の試験トルクが加圧されている状態においてそのね
じれ回動角度が固定され、この状態でのトルクの低下量
を測定するので、このトルクの低下は、この被試験物の
永久歪みの量に対する低下量が大きく、従来のねじれ角
度の増加量を測定するものよりその精度を大幅に向上さ
せることができる。また、この方法は従来のトルク一定
の状態におけるねじれ角度の増加を測定する代わりに、
ねじれ角度を一定にした状態でトルクの低下量を測定す
るものであるから、従来の方法の過程や装置に大幅な変
更を加えることなく容易に実施することができる。

【００６４】本発明の試験機は、上記のような本発明の
方法を自動的に容易に実施することができるとともに、
構造的に従来のねじり試験機と共通部分が多く、製造が
容易であるとともに、既存の試験機を改修することも可
能であり、コストを低くすることが可能である等、その
効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のねじり試験機の側面図。

【図２】本発明のねじり試験機の平面図。

【図３】図１の３−３矢視図。

【図４】本発明の低トルク測定機構の縦断面図。

【図５】本発明のねじり試験機の測定制御装置の概略
図。

【図６】工具の装着状態を示す側面図。

【図７】他の工具の装着状態を示す側面図。

【図８】他の工具の装着状態を示す側面図。

【図９】破壊トルク試験の過程および作動のフローチャ
ート。

【図１０】保持トルク試験の過程および作動のフローチ
ャート。

【図１１】破壊トルク試験の際のトルクと回動角度の関
係を示す線図。

【図１２】保持トルク試験の際のトルクと回動角度の関
係を示す線図。

【図１３】繰返しラチエット試験の過程および作動のフ
ローチャート。

【図１４】繰返しラチエット試験の際のトルク変化を示
す線図。

【図１５】繰返しトルク試験の際のトルク変化を示す線
図。

【符号の説明】

２ 被試験物保持機構 ３ トルク加圧機構 １４ 取付フランジ部材 １７ ロードセル ３４ 取付けフランジ部材 ３５ 減速機 ３６ サーボモータ ４２ ロータリーエンコーダ ５０ 低トルク測定機構 ５５ トルク変換器 ６０ 測定制御装置 ６１ 制御回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被試験物に所定の試験トルクを加圧して
   所定時間保持し、この被試験物の保持トルクを試験する
   方法において、 上記の被試験物を所定の速度で保持トルク値に対応した
   試験トルク値までを加圧する過程と、 この試験トルク値に加圧した状態におけるこの被試験物
   のねじれ回動角度を所定の時間だけ一定に維持する過程
   と、 上記の一定時間経過後の上記の被試験物に作用している
   トルクの低下量を測定する過程と、 このトルクの低下量を基準値と比較し、この被試験物の
   保持トルク試験の合否を判定することを特徴とするねじ
   り試験方法。
2. 【請求項２】 被試験物に所定の試験トルクを加圧して
   所定時間保持し、この被試験物の保持トルクを試験する
   ものにおいて、 被試験物を保持する被試験物保持機構と、 この被試験物保持機構に保持された被試験物にねじりを
   与えて任意のトルクを加圧することができるとともにこ
   の被試験物に任意のねじり回動角度を与えた状態におい
   てこの被試験物のねじり回動角度を固定することができ
   るトルク加圧機構と、 上記の被試験物に加圧されているトルクを測定するトル
   ク測定機構と、 上記のトルク測定機構からの信号を受けるとともに、上
   記のトルク加圧機構を制御し、上記のトルク加圧機構に
   より上記の被試験物に所定のねじり回動角度を与えて所
   定のトルクを加圧している状態において上記のトルク加
   圧機構を制御して上記の被試験物のねじり回動角度を所
   定時間だけ一定に固定するとともにこの所定時間内にお
   ける上記の被試験物に加圧されているトルクの低下量を
   測定することができる測定制御装置とを具備したことを
   特徴とするねじり試験機。
3. 【請求項３】 前記のトルク加圧機構は、モータおよび
   減速機を備えており、このモータにより上記の減速機を
   介して前記の被試験物にトルクを加圧するものであり、
   また前記の測定制御装置は前記のトルク測定機構からの
   信号に対応して上記のモータの回転を制御し、上記のト
   ルク測定機構からのトルク信号が所定の試験トルクに達
   した時点で上記のモータが停止するように制御し、かつ
   この停止回転位置にモータを固定するものであることを
   特徴とする請求項２のねじり試験機。
4. 【請求項４】 前記のトルク加圧機構のモータはサーボ
   モータであることを特徴とする請求項３のねじり試験
   機。