JPS61234338A

JPS61234338A - 疲労試験機

Info

Publication number: JPS61234338A
Application number: JP7544485A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kawahara; 川原　和夫
Original assignee: Yuhshin Co Ltd; Yuhshin Seiki Kogyo KK
Current assignee: U Shin Ltd
Priority date: 1985-04-11
Filing date: 1985-04-11
Publication date: 1986-10-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、繰返し荷重を受ける機械、構造物の部材、
例えば、自動車のチェンジ・レバーなどの疲労試験機に
関する。

「従来の技術」機械や構造物の部材に実際に働く荷重は種々に変化する
変動荷重である場合が多いが、疲れ試験においては試験
機の構造や試験方法の上で振幅一定の繰返し荷重によっ
て行っている。

疲労試験機には各種のものがあるが、一定の振幅の繰返
し応力を試験物に与えて、試験物が破壊するまでの回数
を求めて試験する構造のものが多い。

この試験では、応力振幅を縦軸に、繰返し回数を横軸に
とって表わしたＳ−Ｎ線図を利用して疲れ限度を知るこ
とができる。

「発明が解決しようとする問題点」上記したような従来の疲労試験機はいずれも大形で広い
設置スペースが必要となり、また、試験機自体が高価で
あるため多くの設備費用が必要となっていた。

そこで、本発明では、小型軽量の簡便な疲労試験機を提
案することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」しかして、本発明は、基板に回転自在に軸支した揺動レ
バーと、このレバーの一方部を駆動し、そのレバーを軸
支部を支点として一定の振幅で繰返し運動させる駆動機
構と、試験物の一側部を一体的に止着する上記レバーの
他方部に設けた止着機構と、上記試験物の他側部を上記
基板に一体的に固定する固定機構とからなり、上記揺動
レバーによって上記試験物に繰返し応力を与えて試験す
る疲労試験機を提案する。

上記構成の疲労試験機によれば、揺動レバーの繰返し運
動が試験物に対して一定振幅の繰返し応力として負荷さ
れるから、この応力振幅と、試験物が破壊するまでの繰
返し回数とより、この試験物の疲れ限度を知ることがで
きる。

「実施例」次に、本発明の実施例について図面に沿って説明する。

第１図は本発明に係る疲労試験機の正面図、第２図は上
記試験機の下方部の一部切欠き拡大正面図、第３図は上
記試験機の拡大底面図、第４図は第２図上のＡ−Ａ線断
面図、第５図は上記試験機の上方部を示す拡大正面図、
第６図は第５図上のＢ−Ｂ線断面図である。

これらの図面において、１は第１基板、２は第２基板で
ある。これら基板１．２は一体的に連結させであるが、
第６図に示す如く、第２基板２は第１基板１に対して一
段低位置となるように連結しである。

３は揺動レバーで、これは軸受板４と、この軸受板４に
一体的に固着させた細長の板体５とより形成しである。

軸受板４は第１基板１に設けたベアリング軸６を軸受け
し、揺動レバー３を第１基板１に対して回転自在に軸支
する。また、この軸受板４の下方には凹部を形成すると
共に、凹部両側の２腕４ａ、４ｂにはこれらを貫通させ
て凹部内で対向するようにした棒状ねじ７．８を設け、
これら棒状ねじ７．８を締め込むことで試験物を挟持す
るようになしである。なお、棒状ねじ７．８に螺合させ
たナツト９．１０はこれらねじの弛みを防ぐものである
。

図示する試験物１）は、自動車のチェンジ・レバーであ
る。この種のチェンジ・レバーは変速機構を電動的に制
御するフィンガータイプの変速レバーとして公知であり
、金属性材によって構成されている。

試験物１）はその上方部を棒状ねじ７．８で直接に挾持
させてもよいが、本実施例では試験物１）に保護継手１
２を螺合させ、この保護継手１２を棒状ねじ７．８によ
って挟持させである。なお、試験物１）に螺合させたナ
フト１３は保護継手１２の弛みを防ぐためのものである
。

１４は第１基板ｌにねし止めさせた固定体で、これは試
験物１）を第１基板１に一体的に固定させる。すなわち
、この固定体１４には試験物１）の下方部を挿入する締
結孔１４ａと、この締結孔１４ａに連通したスリット１
４ｂとが形成してあって、締結ねじ１５．１６を締め付
けて試験物１）を固定させるようになしである。１７は
試験物１）の押え板で、これは締結ねじ１８．１９を締
め付けて試験物１）のフランジ部を図示する如く押え込
むようになしである。

２０は第１基板１に設けたスイッチ装置で、このスイッ
チ装置２０の作動杆は保護カバー２１を貫通させた細線
２２　（例えば、金属線、糸紐、ゴム紐など）をもって
試験物１）に連繋させである。

上記スイッチ装置２０は試験の間ＯＮで、試験物１）が
破壊した時点でＯＦＦとなる。

一方、上記揺動レバー３の上端部裏面には連動長孔２３
ａを有する連動板２３が一体的に設けてあり、連動長孔
２３ａに挿入させた転子２４ａの旋回によって上記揺動
レバー３を繰返し運動させる構成となしである。

上記転子２４ａはスライド板２４に回転自在に軸支され
ており、スライド板２４を移動させれば、上記連動長孔
２３ａ内を変位して旋回径を拡大または縮小させる。

スライド板２４は第２基板２に設けたモーター２５のプ
ーリー２６の面上に取り付けてあって、これに形成しで
ある案内長孔２４ｂ、２４ｃがブーＩＪ　−２６に設け
た締結ねじ２７．２８によって案内されて移動する構成
となしである。

上記スライド板２４は予め移動位置を定めて締結ねじ２
７．２８を締め付はプーリー２６に固定させる。その他
、第１基板１に設けた断面り杉板２９と、第２基板２に
設けた柱状杆３０は試験機の支持部材であり、また、ス
ケール３１は揺動レバー先端部の運動範囲、すなわち、
繰返し振幅を試験前に予め定めるためのものである。

上記構成の疲労試験機では、揺動レバー３に関して、軸
支部の上方の長さと下方の長さとを適当な割合に定める
ことが好ましく、本実施例では約１０＝１の割合に設定
しである。

このようにすれば、試験物１）に加える荷重と揺動レバ
ー先端部の繰返し運動の範囲との関係が簡単に分かって
便利である。

試験を行なうに際しては、試験物１）に負荷する荷重に
応じて揺動レバー３の運動範囲を予め定める。

すなわち、揺動レバー先端部を押動させて、この押動力
が試験物１）に与える荷重の１／１０倍となったときの
移動量をスケール３１より読み取る。

なお、上記操作時には、スライド板２４は自由に移動す
るようにしてお（。

次に、揺動レバー３の先端部を上記読み取り値まで移動
させた状態で、締結ねじ２７．２８を締め付けてスライ
ド板２４をプーリー２６に固定させる。

スライド板２４を上記の如くセットすることによって、
転子２４ａがプーリー２６の中心より所定距離だけ偏寄
し、プーリー２６の回転に伴って揺動レバー３が予め定
めた振幅で繰返し運動するようになる。

上記の試験準備の後にモーター２５に給電して試験を開
始する。

転子２４ａはモーター２５によって旋回し、この旋回径
にしたがって揺動レバー３を連動するから、揺動レバー
３が軸支部を支点に一定の振幅で繰返し運動を続ける。

これより、試験物１）には予め定めた荷重の応力振幅が
繰返し加わる。

試験過程で試験物１）が破壊すると、細線２２を介して
連繋されているスイッチ装置２０がＯＦＦとなって、破
壊したことを検出する。

スイッチ装置２０のＯＮからＯＦＦへの変化により、モ
ーター２５の給電を遮断し、モーター２５の回転駆動を
停止させる。

この疲労試験では、モーター２５の一回転が揺動レバー
３の繰返し運動の１サイクルに相当するから、試験物１
）が破壊するまでの時間を計測することによって、モー
ター２５の回転数より試験物１）に加えられた応力振幅
の繰返し回数を知ることができる。

したがって、この繰返し回数と、予め定めて試験物１）
に加えた荷重、つまり応力とから疲れ限度を求めること
ができる。

通常、チェンジ・レバーは、１０Ｋｇの応力振幅のもと
で、繰返し回数が３×１０　程度の試験結果が必要とな
る。

上記したような疲労試験は、試験物１）に負荷する荷重
の大きさを変えて数回にわたって行なうことが好ましく
、また、試験物１）を他のチェンジ・レバーと取り換え
て試験する必要があるから、第８図に示すような較正表
を予め作図しておくと便利である。

第８図の校正表によれば、例えば、３０Ｋｇの荷重を加
えるときには揺動レバー先端部を１５ｍｍ変位させれば
よいことが分かる。このように、試験物１）に加える荷
重毎に揺動レバー３の変位が一見して分かるので、この
校正表にしたがってスライド板２４をセットすることが
できる。

第７図は上記疲労試験機の電気回路系統の一例を示した
もので、２０は上記したスイッチ装置、２５は上記した
モーター、３２はスタートスイッチ、３３はシンクロナ
スモータ式時計である。この回路図から分かるように、
スイッチ装置２０がＯＦＦすると、モーター２５及び上
記時計３３が停止し、上記時計３３が計測する時間から
モーター２５の回転数、つまり、揺動レバー３の繰返し
運動数を知ることができる。なお、上記したシンクロナ
スモータ式時計３３はこれに換えてデジタルカウンタな
どを使用することができる。

上記実施例では両振り疲れ限度の試験について説明した
が、片振り疲れ限度の試験についても同様に行なうこと
ができる。

片振り疲れ限度を試験するに際しては、第９図、第１０
図に示すように、揺動レバー３の先端部を一方に移動さ
せた状態で試験物１）をこのレバー３に止着させる。

このように実施すれば、揺動レバー３の繰返し運動にし
たがって試験物１）の先端部には第１０図上左方向にの
み繰返し荷重が加わる。

また、本発明は次のように実施することができる。

（１）　　上記実施例では試験物１）をチェンジ・レバ
ーとした関係で、保護継手１２、ナツト１３を設けたが
、試験物１）を直接に揺動レバー３に止着させてもよい
。

（２）　　試験物１）の破壊の検出手段としては、上記
スイッチ装置２０にかぎらず、光学的な検出手段や磁気
的な検出手段などであってもよい。

（３）上記実施例では揺動レバー３の先端部裏面に連動
長孔２３ａを有する連動板２３を固着したが、揺動レバ
ー３の上方部に同様の連動長孔を形成し、これに転子２
４ａを挿入させるようにすれば、上記連動板２３は不要
である。

（４）本発明に係る疲労試験機は、チェンジ・レバーに
かぎらず、所定の長さをもった機械部材、構造物部材に
ついて試験することができ、試験物１）の固定体１４は
、試験物の種類、形状に合わせて専用のものを構成し、
試験物に合わせた固定体を第１基板１に取り付けるよう
になし得る。

「発明の効果」上記した通り、本発明に係る疲労試験機は小形軽量とな
るので、設置スペースが狭くてよく、ま゛た、手軽に持
ち運ぶことができて便利である。

特に、この疲労試験機では揺動レバーの軸支部からの比
を適当に定めることによって比較的に大きな荷重の試験
が可能で、その上、試験操作が簡便である。

このように、本発明に係る疲労試験機は、小形で比較的
に大荷重の試験ができ、試験機自体も低コストで提供で
きる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は疲労試験機の
正面図、第２図は上記試験機の下方部を示す一部切欠き
拡大正面図、第３図は上記試験機の拡大底面図、第４図
は第２図上のＡ−Ａ線断面図、第５図は上記試験機の上
方部を示す拡大正面図、第６図は第５図上のＢ−Ｂ線断
面図、−７図は上記試験機の電気回路系統の一例を示し
た回路図、第８図は校正表を示す図、第９図及び第１０
図は片振り限度試験を行なう場合のセット状態を示す第
２図、第５図同様の拡大正面図である。１・・・第１基板、２・・・第２基板、３・・・揺動レ
バー、６・・・ベアリング軸、７．８川棒状ねし、１）
・・・試験物、１４・・・固定体、１７・・・押え板、
２ｏ・・・スイッチ装置、２３・・・連動板、２３ａ・
・・連動長孔、２４・・・スライド板、２４ａ・・・転
子、２４ｂ、２４ｃ・・・案内長孔、２５川モーター、
２６・・・プーリー。特許出願人　　　　株式会社　ユーシン′８へ験声！Ｌ
搗郊Φ哲隻第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板に回転自在に軸支した揺動レバーと、このレ
バーの一方部を駆動し、そのレバーを軸支部を支点とし
て一定の振幅で繰返し運動させる駆動機構と、試験物の
一側部を一体的に止着する上記レバーの他方部に設けた
止着機構と、上記試験物の他側部を上記基板に一体的に
固定する固定機構とからなり、上記揺動レバーによって
上記試験物に繰返し応力を与えて試験する疲労試験機。
（２）上記駆動機構が、モーターと、このモーターの回
転を上記レバーの繰返し運動に変換する駆動力変換機構
とからなる特許請求の範囲第（１）項に記載した疲労試
験機。
（３）モーター及びこのモーターの回転を上記レバーの
繰返し運動に変換する駆動力変換機構からなる上記駆動
機構と、上記試験物の破壊を検出する検出手段とを設け
、上記試験物が破壊するまでの時間内のモーター回転数
から上記試験物に与えた応力の繰返し数を求めて試験す
る特許請求の範囲第（１）項に記載した疲労試験機。
（４）上記揺動レバーは、軸支部から一方の長さｌ＿１
、他方の長さｌ＿２とし、０＜ｌ＿２／ｌ＿１＜１の条
件を定め、これら長さの比と、揺動レバーの振幅の、大
きさより、上記試験物に与える応力荷重を定めて試験す
る特許請求の範囲第（１）項に記載した疲労試験機。
（５）上記止着機構が、上記試験物の一側に一体的に連
結される保護継手と、この保護継手を締結する止着ねじ
とを含む特許請求の範囲第（１）項に記載した疲労試験
機。