(57)【要約】【課題】空調するべき試験空間の容積を小さくすることが可能な環境試験装置を開発する。【解決手段】外力付与装置と組み合わされて使用される環境試験装置２であって、所望の環境を形成することが可能な試験室１０を有している。試験室１０の底面を構成する底部材１３を有する固定側部材１１と、天部と側面を有し下部側が開口し内部に空洞部を有する移動側部材１２を有している。固定側部材１１の少なくとも一部と、移動側部材１２の天部と、側面の少なくとも一部とで、試験室１０が画定される。移動側部材１２を固定側部材１１に対して移動させることによって試験室１０を伸縮可能である。空気導入口１８及び排気口２０が固定側部材１１に設けられている。【選択図】図４
2020134495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力付与装置と組み合わされて使用される環境試験装置であって、
所望の環境を形成することが可能な試験室を有し、前記試験室内に空調された空気を導入する空気導入口と、前記試験室内の空気を排出する排気口を有し、前記試験室に内外を連通する貫通孔があり、当該貫通孔を経由して前記外力付与装置から前記試験室内の被試験物に外力を付与する環境試験装置において、
前記試験室の底面を構成する底部材を有する固定側部材と、天部と側面を有し下部側が開口し内部に空洞部を有する移動側部材を有し、
前記固定側部材の少なくとも一部と、前記天部と、前記側面の少なくとも一部とで、前記試験室が画定され、
前記移動側部材を前記固定側部材に対して移動させることによって前記試験室を伸縮可能であり、
前記空気導入口及び前記排気口が前記固定側部材に設けられていることを特徴とする環境試験装置。
【請求項２】
前記空気導入口と前記排気口の少なくとも一方に至る配管が前記固定側部材の下を経由して前記空気導入口と前記排気口の少なくとも一方に至ることを特徴とする請求項１に記載の環境試験装置。
【請求項３】
前記固定側部材は、前記底部材を頂面とし、前記底部材の周部に前記移動側部材に対して反対方向に延びる周壁を有し、前記底部材と前記周壁で囲まれる空洞部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の環境試験装置。
【請求項４】
前記移動側部材の側面と前記固定側部材の側面の間は大部分が非接触状態であって両者の間に通気可能な隙間があることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の環境試験装置。
【請求項５】
前記移動側部材の上部側は、前記移動側部材の他の部位に比べて平面断面の断面積が小さいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の環境試験装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の環境試験装置と、前記被試験物に外力を与える外力付与装置を備えたことを特徴とする試験装置。
【請求項７】
被試験物に外力を与える外力付与装置と、所望の環境を形成することが可能な試験室を有する試験装置であって、
前記外力付与装置は、前記被試験物を保持する一対の保持部材を有し、一方の前記保持部材は下部に固定される固定側保持部材であり、他方の前記保持部材は上下方向に移動する移動側保持部材である試験装置において、
前記試験室内に空調された空気を導入する空気導入口と、前記試験室内の空気を排出する排気口を有し、
前記試験室の底面を構成する底部材を有する固定側部材と、天部と側面を有し下部側が開口し内部に空洞部を有する移動側部材を有し、
前記固定側部材の少なくとも一部と、前記天部と、前記側面の少なくとも一部とで、前記試験室が画定され、
前記固定側部材が前記固定側保持部材側に固定され、前記移動側部材が前記移動側保持部材側に取り付けられ、
前記移動側保持部材を移動させることによって前記試験室を伸縮可能であり、
前記空気導入口及び前記排気口が前記固定側部材に設けられていることを特徴とする試験装置。
【請求項８】
被試験物に外力を与える外力付与装置と、所望の環境を形成することが可能な試験室を有する試験装置であって、
前記外力付与装置は、前記被試験物を保持する一対の保持部材を有し、一方の前記保持部材は下部に固定される固定側保持部材であり、他方の前記保持部材は上下方向に移動する移動側保持部材である試験装置において、
前記試験室の底面を構成する底部材を有する固定側部材と、天部と側面を有し下部側が開口し内部に空洞部を有する移動側部材を有し、
前記固定側部材の少なくとも一部と、前記天部と、前記側面の少なくとも一部とで、前記試験室が画定され、
前記移動側部材の側面と前記固定側部材の側面の間は大部分が非接触状態であって両者の間に通気可能な隙間があり、
前記固定側部材が前記固定側保持部材側に固定され、前記移動側部材が前記移動側保持部材側に取り付けられ、
前記移動側保持部材を移動させることによって前記試験室を伸縮可能であり、
乾燥気体供給手段を有し、当該乾燥気体供給手段から前記試験室内に乾燥気体が導入され、前記試験室内の空気が前記隙間から漏出することを特徴とする試験装置。
【請求項９】
前記移動側部材を前記固定側部材から取り去ると、前記保持部材の少なくとも一部が露出状態となることを特徴とする請求項７又は８に記載の試験装置。
【請求項１０】
前記移動側部材は、前記移動側保持部材に対して回転不能に取り付けられていることを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の試験装置。
【請求項１１】
前記移動側部材は、前記移動側保持部材に対して昇降可能に取り付けられていることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試験室内に所望の環境を作ることができる環境試験装置に関するものである。また本発明は、材料試験等の試験を行う試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
金属素材やゴム等の基本特性を試験する材料試験装置が知られている。材料試験装置には、例えば引っ張り試験機、圧縮試験機、剪断試験機、硬さ試験機、衝撃試験機等がある。ゴムや樹脂を被試験物とするクリープ試験機も知られている。
引っ張り試験機には、一対の掴み具と、一方の掴み具を移動させる移動装置と、掴み具の移動量を検知する伸び量計と、引っ張り荷重を検知する荷重計を有するものがある。
代表的な引っ張り試験は、所定形状に成形された被試験物の両端を、前記した一対の掴み具で掴み、移動装置で一方の掴み具を他方から離れる方向に移動させる。そしてその間の試料の伸びを伸び量計で測定し、被試験物に掛かっている引っ張り荷重を荷重計で測定し、試料の応力・歪み線図等を作成するときの資料とする。
【０００３】
また低温環境下や高温環境下における素材の性能を試験する試験装置が知られている。例えば引っ張り試験を行う装置であるならば、恒温装置（環境試験装置）を備え、恒温装置の試験室に被試験物を設置して引っ張り試験を実施するものである。以下、恒温装置を備える試験装置を通常の試験装置と区別するために「複合試験装置」と称する。
【０００４】
複合試験装置の一つたる複合型の引っ張り試験装置は、恒温装置と、被試験物を引っ張る引っ張り装置によって構成されている。引っ張り装置には、前記した引っ張り試験機と同様に、一対の掴み具と、一方の掴み具を移動させる移動装置と、掴み具の移動量を検知する伸び量計と、荷重計を有するものがある。
複合型の引っ張り試験装置で使用される引っ張り装置は、例えば移動装置にロッドが設けられたものである。そしてロッドの先端に掴み具が取り付けられている。
【０００５】
代表的な複合型の引っ張り試験装置は、前記したロッドを恒温槽の貫通孔に挿通し、掴み具を恒温装置の試験室内に設置したものである。
そしてロッドを移動して試験室内で被試験物を引っ張り、その間の試料の伸びと試料に掛けられた荷重を測定する。
【０００６】
特許文献１には、複合試験装置の一例が開示されている。特許許文献１に開示された複合試験装置についても、恒温装置と引っ張り装置によって構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３１４６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された複合試験装置は、被試験物の大きさや伸びに応じて試験室の全長を変化させることができず、空調するべき試験空間の容積を小さく抑えたい場合においても小さく抑えることができない。
しかしながら市場においては、空調するべき試験空間の容積をより小さくしたいという要求がある。
本発明は従来技術の上記した要求に応えるものであり、空調するべき試験空間の容積をより小さくすることが可能な環境試験装置、及び試験装置を開発することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するための態様は、外力付与装置と組み合わされて使用される環境試験装置であって、所望の環境を形成することが可能な試験室を有し、前記試験室内に空調された空気を導入する空気導入口と、前記試験室内の空気を排出する排気口を有し、前記試験室に内外を連通する貫通孔があり、当該貫通孔を経由して前記外力付与装置から前記試験室内の被試験物に外力を付与する環境試験装置において、前記試験室の底面を構成する底部材を有する固定側部材と、天部と側面を有し下部側が開口し内部に空洞部を有する移動側部材を有し、前記固定側部材の少なくとも一部と、前記天部と、前記側面の少なくとも一部とで、前記試験室が画定され、前記移動側部材を前記固定側部材に対して移動させることによって前記試験室を伸縮可能であり、前記空気導入口及び前記排気口が前記固定側部材に設けられていることを特徴とする環境試験装置である。
【００１０】
本態様の環境試験装置では、試験室が固定側部材と、移動側部材によって構成されている。そして移動側部材を固定側部材に対して移動させることによって試験室を伸縮可能である。
本態様の環境試験装置は、試験室の全長が伸縮するので、空調すべき試験空間を被試験物の大きさや伸び等に応じた適切な大きさに変更することができる。
また本態様の環境試験装置では、空気導入口と排気口が固定側部材に設けられているから、試験室の全長を極限まで短くすることができる。
即ち空気導入口や排気口を設ける位置によっては、空気導入口や排気口に至る配管等が移動側部材の移動に際して邪魔になり、移動側部材の移動範囲が制約される。そのため試験室の全長に下限ができ、試験室の全長を小さく変化させ難い。
これに対して本態様では、空気導入口と排気口が固定側部材に設けられているから、空気導入口や排気口に至る配管等が移動側部材の移動を妨げず、試験室の全長をより小さくすることができる。
【００１１】
上記した各態様において、前記空気導入口と前記排気口の少なくとも一方に至る配管が前記固定側部材の下を経由して前記空気導入口と前記排気口の少なくとも一方に至ることが望ましい。
【００１２】
本態様によると、前記空気導入口等に至る配管が、移動側部材の移動に際して邪魔にならず、試験室の全長をより小さくすることができる。
【００１３】
上記した各態様において、前記固定側部材は、前記底部材を頂面とし、前記底部材の周部に前記移動側部材に対して反対方向に延びる周壁を有し、前記底部材と前記周壁で囲まれる空洞部を有することが望ましい。
【００１４】
本態様によると、移動側部材の移動範囲を広く確保することができる。また試験室を適度に密閉することができる。
【００１５】
上記した各態様において、前記移動側部材の側面と前記固定側部材の側面の間は大部分が非接触状態であって両者の間に通気可能な隙間があることが望ましい。
【００１６】
本態様では、移動側部材の側面と固定側部材の側面の間が概ね非接触状態である。そのため移動側部材を昇降させる際に移動側部材と固定側部材の間が擦れず、引っ張り荷重を検知する荷重計にノイズが発生しにくい。
【００１７】
上記した各態様において、前記移動側部材の上部側は、前記移動側部材の他の部位に比べて平面断面の断面積が小さいことが望ましい。
【００１８】
本態様によると、空調すべき空間をより小さくすることができる。
【００１９】
試験装置に関する態様は、上記した環境試験装置と、前記被試験物に外力を与える外力付与装置を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本態様によると、所望の環境下に被試験物を置いて、被試験物に外力を与えることができる。
【００２１】
試験装置に関する他の態様は、被試験物に外力を与える外力付与装置と、所望の環境を形成することが可能な試験室を有する試験装置であって、前記外力付与装置は、前記被試験物を保持する一対の保持部材を有し、一方の前記保持部材は下部に固定される固定側保持部材であり、他方の前記保持部材は上下方向に移動する移動側保持部材である試験装置において、前記試験室内に空調された空気を導入する空気導入口と、前記試験室内の空気を排出する排気口を有し、前記試験室の底面を構成する底部材を有する固定側部材と、天部と側面を有し下部側が開口し内部に空洞部を有する移動側部材を有し、前記固定側部材の少なくとも一部と、前記天部と、前記側面の少なくとも一部とで、前記試験室が画定され、前記固定側部材が前記固定側保持部材側に固定され、前記移動側部材が前記移動側保持部材側に取り付けられ、前記移動側保持部材を移動させることによって前記試験室を伸縮可能であり、前記空気導入口及び前記排気口が前記固定側部材に設けられていることを特徴とする試験装置である。
【００２２】
固定側部材の固定側保持部材側への固定は、直接的であっても他の部材が介在されていてよい。例えば固定側保持部材が取り付けられたロッドや、台座等を介して固定側部材が固定側保持部材に固定されていてもよい。
同様に、移動側部材の移動側保持部材側への取り付けは、直接的であっても他の部材が介在されていてもよい。例えば移動側保持部材が取り付けられたロッドに移動側部材が係合していてもよい。
本態様の試験装置では、固定側部材が固定側保持部材側に固定されているから、固定側部材は固定的であって原則的に動かない。
これに対して移動側部材は移動側保持部材側に取り付けられているから、移動側保持部材の上昇に伴って上方に移動する。そのため試験室の全長が被試験物の伸びに応じて伸び、適切な試験空間を確保することができる。
また本態様では、空気導入口と排気口が固定側部材に設けられているから、空気導入口や排気口に至る配管等が移動側部材の移動を妨げず、試験室の全長をより小さくすることができる。
【００２３】
またもう一つの態様は、被試験物に外力を与える外力付与装置と、所望の環境を形成することが可能な試験室を有する試験装置であって、前記外力付与装置は、前記被試験物を保持する一対の保持部材を有し、一方の前記保持部材は下部に固定される固定側保持部材であり、他方の前記保持部材は上下方向に移動する移動側保持部材である試験装置において、前記試験室の底面を構成する底部材を有する固定側部材と、天部と側面を有し下部側が開口し内部に空洞部を有する移動側部材を有し、前記固定側部材の少なくとも一部と、前記天部と、前記側面の少なくとも一部とで、前記試験室が画定され、前記移動側部材の側面と前記固定側部材の側面の間は大部分が非接触状態であって両者の間に通気可能な隙間があり、前記固定側部材が前記固定側保持部材側に固定され、前記移動側部材が前記移動側保持部材側に取り付けられ、前記移動側保持部材を移動させることによって前記試験室を伸縮可能であり、乾燥気体供給手段を有し、当該乾燥気体供給手段から前記試験室内に乾燥気体が導入され、前記試験室内の空気が前記隙間から漏出することを特徴とする試験装置である。
【００２４】
ここで「乾燥気体」とは、含有する水蒸気量が外気に比べて少ない気体を意味する。
本態様の環境試験装置では、移動側部材の側面と固定側部材の側面の間が概ね非接触状態となっている。そのため移動側部材を昇降させる際に移動側部材と固定側部材の間が擦れず、引っ張り荷重を検知する荷重計にノイズが発生しにくい。
また本態様の試験装置では、乾燥気体供給手段から前記試験室内に乾燥気体が導入され、前記試験室内の空気が前記隙間から漏出するので。試験室内が低温環境であったとしても、移動側部材の側面と固定側部材の側面の間が凍結せず、両者の非接触状態が維持される。
また漏出するのは外気に比べて水蒸気量が少ない気体であるから、試験室の外部に結露や霜を発生させにくい。
【００２５】
上記した各態様において、前記移動側部材を前記固定側部材から取り去ると、前記保持部材の少なくとも一部が露出状態となることが望ましい。
【００２６】
本態様によると、被試験物の取り付け取り外しが容易である。
【００２７】
上記した各態様において、前記移動側部材は、前記移動側保持部材に対して回転不能に取り付けられていることが望ましい。
【００２８】
本態様によると、移動側部材と固定側部材の間に一定の隙間を維持した状態で、移動側部材を移動させることができる。
【００２９】
上記した各態様において、前記移動側部材は、前記移動側保持部材に対して昇降可能に取り付けられていることが望ましい。
【００３０】
本態様によると、移動側部材だけを上昇させ、試験室内の保持部材を露出させることができる。そのため本態様によると、被試験物の取り付け取り外しが容易となる。
また本態様によると、被試験物を試験室で覆わずに引っ張り試験等を行うこともできる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の環境試験装置及び試験装置は、空調するべき試験空間の容積をより小さくすることできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態の試験装置（複合試験装置）を正面側から観察した斜視図であり、円内は上ロッドと締め付け具の拡大図である。
【図２】図１の試験装置（複合試験装置）の配管系統を裏面側から観察した斜視図である。
【図３】（ａ）は試験室の分解斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の一部を破断した分解斜視図である。
【図４】図１の試験装置（複合試験装置）の配管系統図であり、引っ張り試験が実施されている際の様子を示す。
【図５】図１の試験装置（複合試験装置）の配管系統図であり、引っ張り試験を休止している際の様子を示す。
【図６】図１の試験装置（複合試験装置）の正面断面図であり、試験開始直後の状態を示す。
【図７】図１の試験装置（複合試験装置）の正面断面図であり、試験終了間際の状態を示す。
【図８】図１の試験装置（複合試験装置）の正面断面図であり、移動側部材を引き上げた状態を示す。
【図９】（ａ）（ｂ）（ｃ）は試験室の変形例を示す断面図であり、（ｄ）は試験室の他の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下さらに本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の試験装置１は、複合試験装置であり、より詳細には複合型の引っ張り試験装置である。
本実施形態の試験装置１は、環境試験装置２と、外力付与装置３によって構成されている。また本実施形態で採用する環境試験装置２は、試験室構成部５と空調部６が分離されている。
さらに本実施形態の試験装置１は、補助器材として載置台７を有している。
【００３４】
環境試験装置２の試験室構成部５は、内部に試験室１０となる空間を有するものであり、各図の様に固定側部材１１と当該固定側部材１１に対して移動可能な移動側部材１２が組み合わされて構成されている。
固定側部材１１は、耐熱性の樹脂で作られ、図３の様に底を除く５面が覆われた直方体の箱である。即ち固定側部材１１は、天面と４側壁１４を有し、底側が開放された箱である。
固定側部材１１の天面は、試験室１０の底面を構成するので、以下、固定側部材１１の天面を底部材１３と称する。
使用時の姿勢を基準に説明すると、固定側部材１１は底部材１３を有し、底部材１３の各辺から下方向に側壁１４が垂下された箱であり、下面が開口となっており内部は空洞８７である。
【００３５】
固定側部材１１の底部材１３の中央には、貫通孔１５が設けられている。
また固定側部材１１の底部材１３からノズル３７、３８が突出している。ノズル３７、３８は、正面から見て、貫通孔１５を挟んで左右の位置にある。
一方のノズル３７は吹き出しノズル３７であり、先端の開口が空気導入口１８として機能する。他方のノズル３８は、吸い込みノズル３８であり、先端の開口が排気口２０として機能する。空気導入口１８及び排気口２０は、いずれも中央に向かって傾斜方向に開口している。
【００３６】
移動側部材１２は、耐熱性の樹脂で作られた箱であり、底側が開放されていて内部に空洞４２がある。
移動側部材１２の外観形状は、各図の様に、直方体の本体箱部２２と円筒形の延長箱部２３が繋がった形である。
本体箱部２２は前記した様に直方体であり、天部壁２５と、天部壁２５の各辺から垂下した側部壁２６を有し、下部は開口している。
本体箱部２２の側面には窓３５がある。窓３５は透明であり、内部を観察することができる。
延長箱部２３は円筒形であり、天部壁２７と側壁２８を有している。延長箱部２３の断面積は、本体箱部２２の断面積よりも小さい。
本体箱部２２の内部と延長箱部２３の内部は連通しており、一つの空洞を形成している。
延長箱部２３の天部壁２７には貫通孔３０が設けられている。
【００３７】
延長箱部２３の頂部には、図１の様に締め付け具３１が取り付けられている。締め付け具３１は、一部が切れて隙間３３が設けられたリングであり、中央に貫通孔３２がある。また貫通孔３２の内部には図示しないガイド突起がある。
締め付け具３１の隙間３３部分の一方の対向片９１には接線方向に貫通孔があり、他方の対向片９２にはネジ孔が形成されている。そして貫通孔及びネジ孔にネジ２１が挿通されている。
そのためネジ２１を締めつけることにより、対向片９１、９２同士の間隔が狭まり、貫通孔３２が縮径する。
【００３８】
固定側部材１１の平面断面形状と、移動側部材１２の本体箱部２２の平面断面形状は図３（ａ）の様に共に四角形であり、且つ相似形である。移動側部材１２の本体箱部２２の平面断面の面積は、固定側部材１１の平面断面の面積よりも大きい。
機能的に表現すると、移動側部材１２の本体箱部２２は、固定側部材１１にすっぽりと覆い被さる大きさである。即ち移動側部材１２の本体箱部２２の側部壁２６が構成する空洞４２の断面形状たる内側正方形は、固定側部材１１の側壁１４の外郭が構成する外側正方形よりも大きい。
固定側部材１１と移動側部材１２の中心軸を合わせた状態で、固定側部材１１に移動側部材１２を被せると、固定側部材１１の側壁１４の外面と、移動側部材１２の側部壁２６の内面との間に、１ｍｍから５ｍｍ程度の隙間８（図４参照）が生じる。
【００３９】
試験室構成部５は、固定側部材１１の上部に移動側部材１２が被さり、内部の空洞で試験室１０が形成される。
即ち試験室１０は、固定側部材１１の底部材１３と、移動側部材１２の天部と、移動側部材１２の内側面によって画定される。
なお移動側部材１２の天部は、移動側部材１２全体の天部であり、具体的には移動側部材１２の本体箱部２２の天部壁２５と、延長箱部２３の天部壁２７である。
また移動側部材１２の内側面は、本体箱部２２の側部壁２６と延長箱部２３の側壁２８である。
固定側部材１１は移動側部材１２に対して入れ子状に嵌まり込んでいる。そのため固定側部材１１と移動側部材１２の相対位置によって試験室１０の全長が伸縮する。
【００４０】
次に外力付与装置３について説明する。
外力付与装置３は、引っ張り試験機である。外力付与装置３は、図１に示すように基台部４０と、門型フレーム４１を有している。
門型フレーム４１には、図示しないガイドレールがあり、門型フレーム４１のガイドレールに昇降桟４３が係合している。
そして図６等の様に昇降桟４３の下部に上ロッド４５が設けられており、当該上ロッド４５の先端に上側掴み具（移動側保持部材）４６が設けられている。
上側掴み具４６は、上下方向に移動して被試験物２００を引っ張るものであり、移動側保持部材である。
【００４１】
また基台部４０には、下ロッド４７が設けられており、当該下ロッド４７の先端に下側掴み具（固定側保持部材）５０が設けられている。
下側掴み具５０は、基台部４０に固定されており、固定側保持部材である。
外力付与装置３には、公知の引っ張り試験機と同様に、昇降桟４３を昇降して上側掴み具４６を上下方向に移動させる移動装置と、掴み具の移動量を検知する伸び量計がある（いずれも図示せず）。
また外力付与装置３は、引っ張り荷重を検知する荷重計（図示せず）を有している。
本実施形態に特有の構成として、図１の様に上側掴み具４６を垂下する上ロッド４５にガイド溝８３が形成されている。ガイド溝８３は、キー溝状の溝である。
【００４２】
次に試験室構成部５と外力付与装置３の位置関係について説明する。
外力付与装置３は、図１の様に、載置台７に載置されている。
環境試験装置２の試験室構成部５は、外力付与装置３の門型フレーム４１に囲まれた空間に設置されている。
そして上側掴み具（保持部材）４６及び下側掴み具５０は、図４に示すように、共に試験室１０内に配置されている。
より詳細には、外力付与装置３の下ロッド４７に固定側部材１１が固定されている。即ち外力付与装置３の下ロッド４７が貫通孔１５に挿通され、当該部分において図示しない接続部材で固定側部材１１と下ロッド４７が結合されている。
下ロッド４７の先端に下側掴み具５０が固定されているから、本実施形態の試験装置１では、固定側部材１１が下ロッド４７を介して固定側の下側掴み具５０に固定されている。
【００４３】
また外力付与装置３の上ロッド４５に移動側部材１２が係合している。即ち外力付与装置３の上ロッド４５が移動側部材１２の貫通孔３０に挿通されて係合関係が構築されている。
上ロッド４５の先端には上側掴み具４６があるから、本実施形態の試験装置１では、移動側部材１２が上ロッド４５を介して移動側の上側掴み具４６に取り付けられている。
【００４４】
また図１に示すように、移動側部材１２に設けられた締め付け具３１の貫通孔３２にも上ロッド４５が挿通されている。
前記した様に締め付け具３１の貫通孔３２内にはガイド突起があり、当該ガイド突起がガイド溝８３と係合している。
そのため移動側部材１２は、上ロッド４５に沿って昇降方向にのみ自由度があり、上ロッド４５に対して回転することはできない。
上側掴み具４６との関係で説明すると、移動側部材１２は上ロッド４５を介して、上側掴み具４６に回転不能かつ直線移動可能に係合している。
【００４５】
周知の通り、上ロッド４５から上側掴み具４６に至る軸線と、下ロッド４７から下側掴み具５０に至る軸線は一致する。
また移動側部材１２は上側掴み具４６に対して回転不能である。同様に固定側部材１１は下側掴み具５０に対して回転不能である。
従って移動側部材１２の姿勢と固定側部材１１の回転方向の姿勢は、両者間の距離に係わらず変化しない。
試験室構成部５が外力付与装置３に取り付けられた状態においては、図６等の様に移動側部材１２と固定側部材１１の間に、一定の隙間８がある。当該隙間８は、移動側部材１２が多少揺れても移動側部材１２と固定側部材１１が接触しない程度の広さであり、気体が通過できる大きさである。
前記した様に、移動側部材１２の姿勢と固定側部材１１の回転方向の姿勢は共に変化しないから、移動側部材１２を昇降させても両者の間の隙間８は常に確保される。
【００４６】
次に試験装置１の空調系統について説明する。
図４、図５の様に、試験装置１は、空調部６と試験室１０との間で空気を循環させる主流路５１と、空調部６だけで空気を循環させるバイパス流路５２を有している。また主流路５１に乾燥空気を導入する乾燥空気追加流路（乾燥気体供給手段）５３を有している。さらに主流路５１を外部と断熱するために主流路５１の周囲を減圧する真空配管５７を有している。
【００４７】
本実施形態の空調部６は、空調機器収容部６０と、送風機５５及びこれらを繋ぐ配管によって構成されている。
空調機器収容部６０は、空気戻り口６１と空気往き口６２を有し、その間が空気流路５６となっている。そして当該空気流路５６に加湿装置６３、冷却器６５、加熱器６６が設置されている。
【００４８】
環境試験装置２を構成する試験室構成部５と空調部６とは、配管によって接続されている。
前記した主流路５１は、温度等が制御された空気が通過する流路であり、試験室構成部５の排気口２０から空調機器収容部６０及び送風機５５を経由して空気導入口１８に至る一連の流路である。
即ち試験室構成部５の排気口２０と空調機器収容部６０の空気戻り口６１が、戻り配管７０によって接続されている。さらに空調機器収容部６０の空気往き口６２が中間配管５８によって送風機５５の吸い込み口に接続されている。また送風機５５の吐出口が往き配管７２によって空気導入口１８に接続されている。
そのため試験室構成部５の試験室１０と、空調部６は、一連の循環流路を構成している。
【００４９】
また前記した主流路５１の往き配管７２と戻り配管７０の間がバイパス流路５２で接続されている。バイパス流路５２の分岐部にはそれぞれダンパー７７、７８が設けられている。ダンパー７７、７８は、試験室１０と空調部６との間で空気を循環させる回路と、空調部６だけで空気を循環させる回路を切り換えるものである。
即ちダンパー７７、７８の姿勢を図４の様に主流路側を開きバイパス流路５２を塞ぐ姿勢にすることによって、空調部６と試験室１０の間で空気が循環する。
一方、図５の様にダンパー７７、７８が主流路側を塞ぎバイパス流路５２を開く姿勢にすることによって、空調部６内だけで空気が循環する。
【００５０】
乾燥空気追加流路５３は、圧縮機７３、空気乾燥器７５及び流量制御弁８６によって構成されている。空気乾燥器７５は、水蒸気を除去するフィルターである。空気乾燥器７５の構造は限定されるものではなく、吸着式のものであってもよく、空気を冷却して水蒸気を除くものであってもよい。
乾燥空気追加流路５３は、主流路５１の一部に接続されており、常時一定量の乾燥空気が主流路５１に供給される。
【００５１】
本実施形態では、主流路５１の一部が真空断熱構造となっている。即ち主流路５１の排気口２０近傍と、空気導入口１８近傍の配管が二重管構造となっており、温調された空気が流れる空気管９３の周囲を包囲管９５が取り巻いている。
空気管９３と包囲管９５の間は密閉空間９６である。
本実施形態では、この密閉空間９６に真空配管５７が接続されている。真空配管５７は真空ポンプ９７に繋がるものである。この様に本実施形態では、密閉空間９６に真空配管５７を介して真空ポンプ９７が接続されており、空気管９３と包囲管９５の間が減圧される。
【００５２】
次に、具体的な配管経路について説明する。
本実施形態では、図２の様に配管が外力付与装置側配管１００と、空調部側配管１０１に分割されており、両者が管継ぎ手８０、８１によって接続されている。
外力付与装置側配管１００は、図２の様に垂直配管１０２とそれに繋がる水平配管１０３によって構成されている。
本実施形態では、外力付与装置側配管１００の垂直配管１０２の先端に吹き出しノズル３７と吸い込みノズル３８が形成されており、固定側部材１１の底部材１３から吹き出しノズル３７と吸い込みノズル３８が突出している。そして、吹き出しノズル３７の先端の開口が空気導入口１８として機能し、吸い込みノズル３８の先端の開口が排気口２０として機能する。
空気導入口１８に繋がる往き側の管路及び排気口２０に繋がる戻り側管路を形成する垂直配管１０２は、共に底部材１３の下側に引き出されている。
【００５３】
本実施形態では、試験室１０に向かって往き側の管路（往き配管７２の一部）及び空調部６に戻る戻り側の管路（戻り配管７０の一部）は、共に底部材１３の下側から垂直方向に垂下している（垂直配管１０２ａ、１０２ｂ）。
そして基台部４０の近傍の高さで垂直に折れ曲がり、水平方向後方にのびている（水平配管１０３ａ、１０３ｂ）。外力付与装置側配管１００に属する水平配管は、基台部４０から少し突出した位置まで伸びている。そして管継ぎ手８０、８１によって空調部側配管１０１と接続されている。
本実施形態では、外力付与装置側配管１００が二重管構造となっており、真空断熱されている。なお空調部側配管１０１には断熱材が巻かれている。
【００５４】
次に、本実施形態の試験装置１の作用について説明する。
本実施形態の試験装置１を使用して引っ張り試験を行う場合には、図６の様に移動側部材１２を下げ、移動側部材１２の空洞部で固定側部材１１を覆い、内部に試験室１０を構築する。
一方、被試験物２００を取り付ける際には、図８の様に移動側部材１２を上ロッド４５に沿って上方に退避させ、移動側部材１２を固定側部材１１から取り去る。
【００５５】
本実施形態の試験装置１を使用して引っ張り試験を行う場合は、被試験物２００を所定の形状に成形する。例えばダンベル型試験片の形状に成形する。
そして上側掴み具４６と下側掴み具５０を露出させ、被試験物２００の両端を上側掴み具４６と下側掴み具５０で掴む。
具体的には、締め付け具３１を緩めて移動側部材１２の上ロッド４５に対する固定を解除する。そして手動で移動側部材１２を上方に移動し、締め付け具３１を締め付け、図８の様に移動側部材１２を上方で固定する。
【００５６】
その結果、図８の様に、上側掴み具４６と下側掴み具５０が露出する。
即ち本実施形態では、固定側部材１１の最も高い位置は底部材１３であり、底部材１３から下側掴み具５０が突出した状態となっている。そのため試験装置１の下部では、下側掴み具５０が最も高い位置にあり、その周囲に下側掴み具５０を遮る壁等はない。そのため移動側部材１２を上方に移動すると、下側掴み具５０は剥き出し状態に露出する。
【００５７】
一方、移動側部材１２を上方に移動させても、上側掴み具４６は元の位置に残るから、上側掴み具４６の周囲に上側掴み具４６を遮る壁等はない。そのため移動側部材１２を上方に移動すると、上側掴み具４６も剥き出し状態に露出する。
本実施形態によると、上側掴み具４６と下側掴み具５０が共に露出状態となり、周囲に障害物が無くなるから、被試験物２００の取り付けが容易である。
そして移動側部材１２を下方に移動し、図６の様に移動側部材１２の空洞部で固定側部材１１を覆い、内部に試験室１０を構築する。
【００５８】
続いて空調部６を駆動し、試験室１０内に空調された空気を導入する。また低温試験を行う場合には、乾燥空気追加流路５３から主流路５１に乾燥空気を導入する。
試験室１０内においては、吹き出しノズル３７から空調された空気が導入される。ここで本実施形態では、吹き出しノズル３７は、固定側部材１１の底部材１３から立ち上がっており、且つその開口（空気導入口１８）は中央方向に向いて開いている。
そのため空気は、底部材１３よりも高い位置から水平方向の成分を持って吹き出される。そのため温調された空気は、直接的に被試験物２００に吹きつけられる。
【００５９】
そして内部の空気は、排気口２０から回収される。
ここで低温試験を行う場合には、前記した様に主流路５１に乾燥空気が導入される。そのため主流路５１及び試験室１０を循環する空気が過剰となり、試験室１０内が正圧傾向となる。
一方、固定側部材１１と移動側部材１２の間には、比較的大きな隙間８がある。
そのため過剰の空気は、当該隙間８から外部に排出される。隙間８を通過する空気は、乾燥空気が混入したものであり、含有水蒸気量が少ないので、結露や結氷が生じにくい。なお試験を繰り返して時間が経過すると、試験室１０内の空気や循環する空気の多くが乾燥空気と置換されることとなるので、さらに結露や結氷が生じにくい。
【００６０】
そして外力付与装置３を起動し、上ロッド４５を一定の速度で上昇させて被試験物２００に引っ張り荷重を掛ける。
例えば被試験物２００がゴムであるならば、引っ張り荷重を受けることによって図７の様に伸びる。
本実施形態では、移動側部材１２が上側掴み具４６側に取り付けられているから、上側掴み具４６の上昇に伴って移動側部材１２が上昇する。
一方、固定側部材１１には底部材１３の各辺から下方向に垂下する側壁１４があり、当該側壁１４の周囲を上部の移動側部材１２の側部壁２６が相当の長さに渡って取り囲んでいる（図６参照）。
そして、図７の様に移動側部材１２が上昇しても、固定側部材１１の側面と、移動側部材１２の内面との重複関係が維持され、試験室１０が開放状態とならないように構成している。
【００６１】
また各種の配管は、固定側部材１１の底部材１３の下に集中して配置されているから、配管が移動側部材１２に当たることはなく移動側部材１２の昇降を妨げない。
【００６２】
そして遂には被試験物２００が破断する。そしてその間の被試験物２００の伸びと荷重の関係を記録する。
本実施形態の試験装置１では、試験室構成部５の移動側部材１２が、上ロッド４５を介して上側掴み具４６と係合している。そのため上側掴み具４６を上昇させると、それに連れて移動側部材１２が上昇し、試験室１０が伸びる。
本実施形態の試験装置１では、固定側部材１１と移動側部材１２の間に隙間８があり、両者は実質的に非接触である。
また移動側部材１２は回転方向の自由度を持たないから、上昇過程においても、移動側部材１２と固定側部材１１は接触しない。そのため移動側部材１２の上昇はスムーズであり、荷重計にノイズが生じにくい。
【００６３】
被試験物２００が伸びるのに応じて移動側部材１２が上昇するが、その間、移動側部材１２と固定側部材１１の重なり（オーバーラップ）が維持され、試験室１０は開放状態とならない。
即ち本実施形態で採用する固定側部材１１は、底部材１３の各辺から下方向に側壁１４が垂下されている。そのため固定側部材１１は、上に凸の形状であり、下側に延長部分がある。そのため移動側部材１２の側壁と、固定側部材１１の側壁１４の間に長い重なりしろがある。
そのため移動側部材１２が上昇しても、移動側部材１２と固定側部材１１の重なりが維持される。
【００６４】
被試験物２００が破断されると、再び図８の様に移動側部材１２を上昇させて上側掴み具４６と下側掴み具５０を露出させ、新たな被試験物２００に取り替える。
この間、ダンパー７７、７８を図５の様に切り替え、空調部６だけで空気を循環させる。そのため空調部６内に温度が調整された空気を蓄積することができる。
【００６５】
以上説明した実施形態では、一連の空調配管の内、外力付与装置側配管１００を真空断熱構造とした。本態様によると、試験室１０と基台部４０との間の狭い空間に断熱配管を通すことができる点で推奨される。
しかしながら本発明はこの構成に限定されるものではなく、断熱材を巻き付ける等の通常の断熱構造を採用するものであってもよい。
【００６６】
以上説明した実施形態では、移動側部材１２を上昇させることによって、上側掴み具４６と下側掴み具５０の略全周が露出する。本態様は最も推奨されるものであるが、一部が隠れるものであってもよい。
作業の容易性を考慮すると、少なくとも上側掴み具４６と下側掴み具５０の正面側が露出することが望ましい。
【００６７】
以上説明した実施形態では、移動側部材１２と固定側部材１１は完全に非接触である。即ち固定側部材１１の周面はいずれの箇所も移動側部材１２の内面と接しない。しかしながら、移動側部材１２の昇降の妨げにならない程度であれば、一部に接触箇所があってもよい。
【００６８】
以上説明した実施形態では、固定側部材１１の断面形状を上に凸の形とし、下側に延長部分を設けた。この構成によると、移動側部材１２を移動させても、移動側部材１２と固定側部材１１の重複関係が長く維持されるので望ましい。また本態様によると、移動側部材１２を引き上げた時に、下側掴み具５０が露出状態となり、周囲に障害物が無くなる点でも推奨される。
しかしながら本発明は、この構成に限定されるものではなく、例えば図９（ａ）の様に、固定側部材１１の断面形状を凹型とし、移動側部材１２で覆うような構成としてもよい。
また、固定側部材１１と移動側部材１２との内外関係を逆にし、図９（ｂ）の様に、固定側部材１１が形成する凹状空間に、移動側部材１２を入れ、移動側部材１２の周囲を固定側部材１１で囲んでもよい。
さらに、図９（ｃ）の様に、固定側部材１１を板状としてもよい。
【００６９】
固定側部材１１と移動側部材１２の形状は、四角形に限定されるものではなく、図９（ｄ）の様な円筒形であってもよい。
【００７０】
以上説明した実施形態では、上ロッド４５にキー溝状のガイド溝８３を設けて、移動側部材１２の回り止めとしたが、ガイドの構造は、キー溝に限定されるものではなく、スプライン等であってもよい。またアリ溝等の直線ガイドを使用してもよい。またガイド構造がなくてもよい。
以上説明した実施形態では、移動側部材１２を手動で昇降したが、動力によって昇降させてもよい。
【００７１】
上記した試験装置１は、試験室１０内に被試験物２００を設置して試験を行うことが原則であるが、移動側部材１２を上昇させた状態で引っ張り試験を行ってもよい。即ち本実施形態の試験装置１によると、大気環境下においても引っ張り試験を行うことができる。
【００７２】
上記した試験装置１では、試験室１０内の空気を空調部６を経由して循環させたが、被試験物２００に当てた空気を循環させずに廃棄してもよい。
上記した試験装置１では、配管を固定側部材１１の底部材１３に接続したが、接続場所はこれに限定されない。例えば、図９（ａ）や図９（ｂ）の形態の試験装置１においては、固定側部材１１の側壁１４の下方に配管を接続してもよい。
上記した試験装置１では、固定側部材１１の底部材１３から吹き出しノズル３７及び吸い込みノズル３８を突出させる構成としたが、突出させない構成としてもよい。
【００７３】
上記した試験装置１で採用する環境試験装置２は、外力付与装置３と組み合わされて使用される環境試験装置２であって、前記外力付与装置３は、被試験物２００を着脱可能に保持する保持部材（掴み具）を有し、所望の環境を形成することが可能な試験室１０を有し、前記試験室１０内に空調された空気を導入する空気導入口１８と、前記試験室１０内の空気を排出する排気口２０を有し、前記試験室１０に内外を連通する貫通孔１５があり、当該貫通孔１５を経由して前記外力付与装置３から前記試験室１０内の被試験物２００に外力を付与する環境試験装置２において、前記試験室１０の底面を構成する底部材１３を有する固定側部材１１と、天部と側面を有し下部側が開口し内部に空洞部を有する移動側部材１２を有し、前記固定側部材１１の少なくとも一部と、前記天部と、前記側面の少なくとも一部とで、前記試験室１０が画定され、前記移動側部材１２を前記固定側部材１１に対して移動させることによって前記試験室１０を伸縮可能であり、前記空気導入口１８及び前記排気口１０が前記固定側部材１１に設けられており、前記移動側部材１２を前記固定側部材１１から取り去ると、前記保持部材の少なくとも一部が露出状態となることを特徴とする環境試験装置２である。
【００７４】
本実施形態の環境試験装置２の構成を採用すると、被試験物２００の取り付けや取り外しが容易である。また本態様によると、大気環境下においても引っ張り試験等を行うこともできる。
【００７５】
上記した実施形態の環境試験装置２は、前記底部材１３からノズルが突出し、当該ノズルによって前記空気導入口又は前記排気口の少なくとも一方が構成されていることを特徴とするものである。
【００７６】
前記した様に、環境試験装置２は、外力付与装置と組み合わされて使用されるものである。ここで各図に示す様に外力付与装置の下側掴み具５０を試験室１０内に入れると、被試験物２００の高さは、固定側部材１１よりも下側掴み具５０の高さ分だけ上方に位置することとなり、底部材１３から高さ方向に離れた位置となる。特に被試験物２００の破断予定箇所は底部材１３から相当に高い位置となる。
そのため空気導入口を底部材１３に直接開口させると、空気導入口と被試験物２００の間に距離があることから、空気導入口から吹き出された空気を被試験物２００に直接当てることが困難となる。また空気導入口を底板に直接、上向きに開口させると、下側掴み具５０が障壁となって空気を被試験物２００に直接当てることが困難となる場合もある。
【００７７】
そこで本実施形態の環境試験装置２では、底部材１３からノズルを突出させ、当該ノズルによって空気導入口又は排気口の少なくとも一方を構成させた。
また上記した実施形態では、ノズルを中央に向かって傾斜方向に開口させた。
本態様によると、空気導入口等を上方に開口させることができる。また空気導入口から吹き出された空気を被試験物２００に直接当てることができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  試験装置
２  環境試験装置
３  外力付与装置
５  試験室構成部
８  隙間
１０  試験室
１１  固定側部材
１２  移動側部材
１３  底部材
１４  側壁（周壁）
１５  貫通孔
１８  空気導入口
２０  排気口
３０  貫通孔
３７  吹き出しノズル
３８  吸い込みノズル
４６  上側掴み具（移動側保持部材）
５０  下側掴み具（固定側保持部材）
５１  主流路
５２  バイパス流路
５３  乾燥空気追加流路（乾燥気体供給手段）
５７  真空配管
８３  ガイド溝
【図１】
2020134495.tif 000003
【図２】
2020134495.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020134495.tif 000006
【図５】
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【図６】
2020134495.tif 000008
【図７】
2020134495.tif 000009
【図８】
2020134495.tif 000010
【図９】
2020134495.tif 000011