(57)【要約】      （修正有）【課題】シート状の試験片を２つ折りにする屈曲態様で試験片の耐屈曲性を試験する場合において、屈曲試験を実施するために必要なコストの増大を防止しつつ、試験片の耐屈曲性の評価を適切に行えるようにする。【解決手段】屈曲試験機１は、シート状の試験片１０が載置される第１載置面と、試験片を第１載置面に固定する固定具とを有する固定ユニット３と、第１載置面と並設されて試験片の延在部分が載置される第２載置面と、試験片の延在部分を第２載置面に沿わせた状態で保持する保持具４３とを有し、試験片が載置された状態で、第１載置面に垂直な方向から見て第１載置面と第２載置面との間に配置された揺動軸線周りに、固定ユニットに対して揺動可能に配置された揺動ユニット４と、揺動ユニットを軸支する軸支ユニット５と、を備え、保持具は、揺動ユニットの揺動に伴う揺動ユニットと試験片との第２載置面に沿った相対移動を許容しながら試験片を保持する。【選択図】図１
2020201058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の試験片が載置される第１載置面と、前記第１載置面から前記第１載置面の外方へ前記試験片が延びた状態で前記試験片を前記第１載置面に固定する固定具とを有する固定ユニットと、
前記第１載置面と並設されて前記試験片の前記第１載置面から前記第１載置面の外方へ延びた延在部分が載置される第２載置面と、前記試験片の前記延在部分を前記第２載置面に沿わせた状態で保持する保持具とを有し、前記第１載置面と前記第２載置面とにわたって前記試験片が載置された状態で、前記第１載置面に垂直な方向から見て前記第１載置面と前記第２載置面との間に配置された揺動軸線周りに、前記固定ユニットに対して揺動可能に配置された揺動ユニットと、
前記揺動ユニットを軸支する軸支ユニットと、を備え、
前記保持具は、前記揺動ユニットの揺動に伴う前記揺動ユニットと前記試験片との前記第２載置面に沿った相対移動を許容しながら前記試験片を保持する、屈曲試験機。
【請求項２】
前記保持具は、前記試験片の前記揺動軸線に垂直な一端を前記第２載置面に沿ってスライド可能に保持する、請求項１記載の屈曲試験機。
【請求項３】
前記保持具は、前記第２載置面と対向して配置された庇部を有し、前記第２載置面と前記庇部との間で前記試験片を保持する、請求項１又は２に記載の屈曲試験機。
【請求項４】
前記軸支ユニットに軸支された前記揺動ユニットの被軸支部が、前記第２載置面に載置された前記試験片よりも前記揺動軸線に沿った方向の外方に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の屈曲試験機。
【請求項５】
前記揺動ユニットを前記揺動軸線周りに繰り返し揺動させたときの揺動回数をカウントするカウンタを更に備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の屈曲試験機。
【請求項６】
前記第１載置面と前記第２載置面とにわたって載置された前記試験片が前記揺動ユニットの揺動に伴って前記揺動軸線周りに屈曲するときの前記試験片の屈曲半径を調節可能に、前記固定ユニットに対する前記揺動ユニットの位置を調整する調節部材を更に備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の屈曲試験機。
【請求項７】
前記第１載置面と前記第２載置面との前記試験片が載置される側の間の角度が０°以上１８０°以下となる範囲で、前記固定ユニットに対して前記揺動ユニットが揺動する、請求項１〜６のいずれか１項に記載の屈曲試験機。
【請求項８】
前記第１載置面と前記第２載置面とが最も近接して対向配置された状態で前記固定ユニットの前記揺動ユニットと重なる領域の外側に、前記固定具が配置されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の屈曲試験機。
【請求項９】
前記固定ユニットに対して前記揺動ユニットを前記揺動軸線周りに繰り返し揺動させるように前記揺動ユニットを駆動する駆動ユニットと、
前記揺動ユニットの前記揺動軸線周りの位置を検出する検出器と、
前記駆動ユニットを制御する制御器と、を備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の屈曲試験機。
【請求項１０】
前記駆動ユニットは、前記揺動ユニットに駆動力を伝達するモータと、前記モータを駆動する駆動回路とを有し、
前記制御器は、制御プログラムが格納された記憶部と、前記制御プログラムに基づいて前記駆動回路を制御する演算部とを有する、請求項９に記載の屈曲試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状の試験片の耐屈曲性を試験する屈曲試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
シート状の製品の耐屈曲性を、当該製品と同様の構成を有する試験片を用いて試験する場合、例えば、屈曲試験機が用いられる。この試験機を用いた試験法としては、例えば、ＪＩＳ  Ｋ５６００−５−１に準拠して、軸部材（マンドレル）の周面に試験片を巻き付けるように屈曲させる円筒形マンドレル法や、特許文献１に開示されるように、試験片の一方の端部を固定すると共に、他方の端部を前記一方の端部に近接又は離隔させて試験片を屈曲させる方法等が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−８０６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、製品を２つ折りに屈曲させる態様で使用する場合、当該態様は、上記各方法での試験片の屈曲態様と異なる。このため、シート状の試験片を２つ折りに屈曲させる態様について、上記各方法で試験片の耐屈曲性の評価を適切に行うことは困難である。
【０００５】
また、円筒形マンドレル法によれば、試験片の表面に軸部材が繰り返し接触するため、長時間試験を行うことで試験片が損傷し、屈曲試験を適切に行うことが困難な場合がある。また、試験中の試験片の損傷を単に防止しようとすると、屈曲試験機の構造が複雑化し、屈曲試験を実施するために必要なコストが増大する。
【０００６】
そこで本発明は、シート状の試験片を２つ折りにする屈曲態様で試験片の耐屈曲性を試験する場合において、屈曲試験を実施するために必要なコストの増大を防止しつつ、試験片の耐屈曲性の評価を適切に行えるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る屈曲試験機は、シート状の試験片が載置される第１載置面と、前記第１載置面から前記第１載置面の外方へ前記試験片が延びた状態で前記試験片を前記第１載置面に固定する固定具とを有する固定ユニットと、前記第１載置面と並設されて前記試験片の前記第１載置面から前記第１載置面の外方へ延びた延在部分が載置される第２載置面と、前記試験片の前記延在部分を前記第２載置面に沿わせた状態で保持する保持具とを有し、前記第１載置面と前記第２載置面とにわたって前記試験片が載置された状態で、前記第１載置面に垂直な方向から見て前記第１載置面と前記第２載置面との間に配置された揺動軸線周りに、前記固定ユニットに対して揺動可能に配置された揺動ユニットと、前記揺動ユニットを軸支する軸支ユニットと、を備え、前記保持具は、前記揺動ユニットの揺動に伴う前記揺動ユニットと前記試験片との前記第２載置面に沿った相対移動を許容しながら前記試験片を保持する。
【０００８】
上記構成によれば、固定ユニットに対して揺動ユニットが揺動することにより、固定ユニットと揺動ユニットとの各載置面にわたって載置されたシート状の試験片が、各載置面が対向して重なる方向に屈曲される。このため、試験片を厚み方向に屈曲する態様で屈曲試験を行うことができる。よって、試験片を２つ折りにする屈曲態様での試験片の耐屈曲性を適切に評価できる。
【０００９】
また上記構成によれば、試験中にマンドレル等の軸部材に巻き付ける必要がないため、試験片が軸部材により損傷するのを防止できる。また、揺動ユニットの揺動に伴う揺動ユニットと試験片との第２載置面に沿った相対移動が許容されるので、試験片に対して揺動軸線に垂直な方向に不要な張力が作用するのが防止される。よって、屈曲試験を適切に行うことができる。
【００１０】
前記保持具は、前記試験片の前記揺動軸線に垂直な一端を前記第２載置面に沿ってスライド可能に保持してもよい。これにより、試験中の試験片に対して前記張力が作用するのを良好に防止でき、正確な試験結果を得ることができる。また、複雑な機構や構造等を用いなくても比較的簡素な構造で前記張力が試験片に作用するのを防止できる。よって、屈曲試験を実施するために必要なコストの増大を防止できる。
【００１１】
前記保持具は、前記第２載置面と対向して配置された庇部を有し、前記第２載置面と前記庇部との間で前記試験片を保持してもよい。これにより、比較的簡素な構造で、試験中に試験片に前記張力が作用するのを防止しながら、試験片を保持できる。
【００１２】
前記軸支ユニットに軸支された前記揺動ユニットの被軸支部が、前記第２載置面に載置された前記試験片よりも前記揺動軸線に沿った方向の外方に配置されていてもよい。これにより、試験中に揺動ユニットの被軸支部が試験片と干渉するのを防止でき、試験片を厚み方向に屈曲する態様で良好に屈曲試験を行うことができる。
【００１３】
前記揺動ユニットを前記揺動軸線周りに繰り返し揺動させたときの揺動回数をカウントするカウンタを更に備えてもよい。これにより、長時間にわたって試験片を試験する場合でも、揺動回数をカウンタにより自動で容易に把握できる。
【００１４】
前記第１載置面と前記第２載置面とにわたって載置された前記試験片が前記揺動ユニットの揺動に伴って前記揺動軸線周りに屈曲するときの前記試験片の屈曲半径を調節可能に、前記固定ユニットに対する前記揺動ユニットの位置を調整する調節部材を更に備えていてもよい。このような調節部材を用いることにより、試験片が厚み方向に屈曲する態様を詳細に調整でき、目的に応じた屈曲試験を良好に行うことができる。
【００１５】
前記第１載置面と前記第２載置面との前記試験片が載置される側の間の角度が０°以上１８０°以下となる範囲で、前記固定ユニットに対して前記揺動ユニットが揺動してもよい。これにより、広範囲にわたって試験片を厚み方向に屈曲でき、屈曲試験の設定幅を拡大できる。
【００１６】
前記第１載置面と前記第２載置面とが最も近接して対向配置された状態で前記固定ユニットの前記揺動ユニットと重なる領域の外側に、前記固定具が配置されていてもよい。これにより、固定具が揺動ユニットと干渉するのを防止できるため、屈曲試験の設定幅を更に拡大できる。
【００１７】
前記固定ユニットに対して前記揺動ユニットを前記揺動軸線周りに繰り返し揺動させるように前記揺動ユニットを駆動する駆動ユニットと、前記揺動ユニットの前記揺動軸線周りの位置を検出する検出器と、前記駆動ユニットを制御する制御器と、を備えていてもよい。これにより、屈曲試験を自動化でき、長時間にわたって試験を行い易くすることができる。また検出器を用いることで、試験片を常に一定の角度で屈曲でき、屈曲試験を適切に行うことができる。
【００１８】
前記駆動ユニットは、前記揺動ユニットに駆動力を伝達するモータと、前記モータを駆動する駆動回路とを有し、前記制御器は、制御プログラムが格納された記憶部と、前記制御プログラムに基づいて前記駆動回路を制御する演算部とを有していてもよい。
【００１９】
上記構成によれば、記憶部に格納された制御プログラムの内容を変更するだけで、演算部による駆動回路の制御内容を容易に調整できる。これにより、揺動ユニットの動作を迅速且つ容易に設定でき、屈曲試験を効率よく行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の各態様によれば、シート状の試験片を２つ折りにする屈曲態様で試験片の耐屈曲性を試験する場合において、屈曲試験を実施するために必要なコストの増大を防止しつつ、試験片の耐屈曲性の評価を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係る屈曲試験機の外観図である。
【図２】図１の揺動ユニットの斜視図である。
【図３】図１の揺動ユニットの分解図である。
【図４】図１の揺動板と固定板との間が最も開いた状態のときの試験片を示す図である。
【図５】図１の揺動板と固定板との間が最も閉じた状態のときの試験片を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、実施形態について図を参照して説明する。図１は、実施形態に係る屈曲試験機１の外観図である。図２は、図１の揺動ユニット４の斜視図である。図３は、図１の揺動ユニット４の分解図である。図２では、揺動ユニット４の揺動アーム４０と連結部材４１等の図示を省略している。図３では、保持具４３の図示を省略している。
【００２３】
屈曲試験機１は、シート状で且つ長尺状の試験片１０を２つ折りにする屈曲態様で、試験片１０の耐屈曲性を試験する。試験片１０は、ここでは携帯電子端末やタッチパネル等の各種ディスプレイに装着されるフィルムである。試験片１０の屈曲試験は、当該フィルムの品質検査項目の一つである。一例として当該フィルムは、ベース部材と、ベース部材に重ねて配置され、ベース部材よりも高硬度のハードコート部材とを有する。ベース部材とハードコート部材とは、樹脂材料からなる。
【００２４】
試験片１０の耐屈曲性を屈曲試験機１により試験することで、試験片１０と同様の構成を有する商品のフィルムがディスプレイに装着されて使用される際に、例えばフィルムがディスプレイと共に２つ折りに屈曲されたときのフィルムの耐屈曲性を評価できる。なお試験片１０では、ハードコート部材は省略されてもよい。また試験片１０は、前述した構成を有するものに限定されず、例えば、樹脂フィルムと薄膜ガラスとを貼り合わせてなる複合材料としての構成を有するものでもよい。この場合の試験片１０も、例えば、前述したフィルムと同様に各種ディスプレイに装着される。また試験片１０は、前述した用途に限定されない。
【００２５】
図１〜３に示すように、屈曲試験機１は、ベース２、固定ユニット３、揺動ユニット４、軸支ユニット５、駆動ユニット６、カウンタ７、制御器８、及び検出器９を備える。ベース２は、屈曲試験機１の下側で水平方向に延びている。ベース２は、各構成要素３〜８を支持する。ベース２の内部には、配線等が収容されている。本実施形態のベース２は板状であり、上面と下面とが水平に配置されている。
【００２６】
固定ユニット３と揺動ユニット４とは、ベース２の上面に並設されている。固定ユニット３は、固定台３０、固定板３１、及び固定具３２を有する。固定台３０は、ベース２に固定されて固定板３１を支持する。固定板３１は、シート状の試験片１０が載置される第１載置面３１ａを有する。固定板３１は、一方の面が上面となるようにベース２に固定されている。本実施形態の第１載置面３１ａは、この固定板３１の上面である。
【００２７】
固定具３２は、第１載置面３１ａから第１載置面３１ａの外方へ試験片１０が延びた状態で試験片１０を第１載置面３１ａに固定する。一例として固定具３２は、試験片１０と重ねて配置される長尺状の板材３３と、板材３３を固定板３１に脱着自在に固定する固定部材３４とを有する。固定ユニット３は、試験片１０の長手方向一端１０ａを板材３３と固定板３１との間で挟持する。固定部材３４は、ここでは締結部材であり、一例としてローレットノブであるが、これに限定されない。
【００２８】
揺動ユニット４は、固定ユニット３に対して揺動可能に軸支されている。揺動ユニット４は、試験片１０を２つ折りに屈曲させる動作と当該屈曲を解消する動作とを交互に繰り返し行うように、後述する揺動軸線Ｘ周りに固定ユニット３に対して揺動する。揺動ユニット４は、一対の揺動アーム４０、複数の連結部材４１、揺動板４２、保持具４３、及び一対の支持台４４を有する。一対の揺動アーム４０は、長尺状であり、互いに平行に配置された状態で、複数の連結部材４１により連結されている。各々の揺動アーム４０の長手方向一端寄りの部分には、貫通孔４０ａが形成されている。貫通孔４０ａには、軸支ユニット５の回転軸５２が挿通され且つ固定される。
【００２９】
複数の連結部材４１は、長尺状であり、揺動アーム４０の長手方向に並設されている。連結部材４１は、揺動板４２と重ねて配置されている。一対の揺動アーム４０と連結部材４１は、揺動板４２を支持する。揺動板４２は、第１載置面３１ａと並設されて試験片１０の第１載置面３１ａから第１載置面３１ａの外方へ延びた延在部分が載置される第２載置面４２ａを有する。連結部材４１は、揺動板４２の第２載置面４２ａとは反対側に位置している。
【００３０】
保持具４３は、試験片１０の延在部分を第２載置面４２ａに沿わせた状態で保持する。本実施形態の保持具４３は、揺動ユニット４の揺動に伴う第２載置面４２ａに沿った揺動ユニット４と試験片１０との後述する相対移動を許容しながら試験片１０を保持する。一例として、保持具４３は、試験片１０の長手方向他端１０ｂ（揺動軸線Ｘに垂直な一端）を第２載置面４２ａに沿ってスライド可能に保持する。保持具４３は、第２載置面４２ａと対向して配置された庇部４３ａを有し、第２載置面４２ａと庇部４３ａとの間で試験片１０を保持する。
【００３１】
保持具４３は、揺動板４２の第２載置面４２ａとは反対側の面に部分的に重ねて配置される長尺状の第１部材４５と、第１部材４５に重ねて配置されるシム４６と、シム４６に重ねて配置され、Ｌ字状断面を有する長尺状の第２部材４７とを有する。第２部材４７は、第２載置面４２ａと対向して配置される板部を有する。本実施形態では、この板部が庇部４３ａである。第２部材４７は、固定部材４９により第１部材４５とシム４６とに脱着自在に固定されている。固定部材４９は、ここでは締結部材であり、一例として皿ボルトであるが、これに限定されない。
【００３２】
庇部４３ａと第２載置面４２ａとの間には、第２載置面４２ａに沿って延びるスリットＳが設けられている。このスリットＳには、試験片１０の一部が差し込まれる。屈曲試験機１では、一例として、長尺状の試験片１０の長手方向一端１０ａ側に固定具３２が配置され、他端１０ｂ側に保持具４３が配置されている。スリットＳの第２載置面４２ａに垂直な方向の幅寸法Ｄ１は、例えば、シム４６の厚み寸法Ｄ２を調節することにより容易に調節される。
【００３３】
スリットＳの幅寸法Ｄ１は、試験片１０の厚み寸法Ｄ３（図４参照）よりも大きく且つ試験片１０を保持可能な範囲で適宜設定可能である。一例として、スリットＳの幅寸法Ｄ１は、試験片１０の厚み寸法Ｄ３よりも０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲で大きい値に設定されるが、これに限定されない。
【００３４】
揺動ユニット４は、第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとにわたって試験片１０が載置された状態で、第１載置面３１ａに垂直な方向から見て第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとの間に配置された揺動軸線Ｘ周りに、固定ユニット３に対して揺動可能に配置されている。
【００３５】
一対の支持台４４は、ベース２に固定されて、揺動板４２と固定板３１との間が最も開いた状態（以下、平坦状態とも称する。）のときに揺動板４２と近接するように配置されている。支持台４４の揺動アーム４０との接触部位は、ゴム等の弾性部材からなる。これにより、揺動ユニット４の揺動方向が反転する際に揺動ユニット４に外力が作用しても、揺動アーム４０が支持台４４と接触し、弾性部材が弾性変形することで揺動ユニット４を支持台４４により安定して支持できると共に、支持台４４から揺動ユニット４上の試験片１０に不要な衝撃が伝わるのが防止されている。本実施形態では、第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとが最も近接して対向配置した状態（以下、最屈曲状態とも称する。）で固定ユニット３の揺動ユニット４と重なる領域の外側に、固定具３２が配置されている。
【００３６】
軸支ユニット５は、ベース２上で揺動ユニット４を軸支する。本実施形態では、屈曲試験機１は一対の軸支ユニット５を有し、２つの軸支ユニット５が、揺動ユニット４の揺動軸線Ｘに沿った両側に配置されている。軸支ユニット５は、軸支台５０、軸受５１、及び回転軸５２を有する。軸支台５０は、ベース２の上面に固定されている。軸受５１は、軸支台５０に設けられた貫通孔５０ａの内部に配置されている。回転軸５２は、軸方向の一端部が軸受５１に回転自在に軸支され、他端部が揺動ユニット４の揺動アーム４０に固定されている。２つの回転軸５２の回転軸線は、揺動軸線Ｘと一致する。これにより揺動ユニット４は、回転軸５２の軸周りに揺動する。
【００３７】
軸支ユニット５に軸支された揺動ユニット４の被軸支部（本実施形態では、揺動アーム４０の貫通孔４０ａが設けられた部分）は、第２載置面４２ａに載置された試験片１０よりも揺動軸線Ｘに沿った方向の外方に配置されている。これにより屈曲試験機１では、試験片１０の厚み方向において、試験片１０と回転軸５２との重なりが回避されている。
【００３８】
駆動ユニット６は、固定ユニット３に対して揺動ユニット４を揺動軸線Ｘ周りに繰り返し揺動させるように揺動ユニット４を駆動する。本実施形態の駆動ユニット６は、モータ６０と駆動回路６１とを有する。モータ６０は、揺動ユニット４に接続されて揺動ユニット４に駆動力を伝達する。本実施形態のモータ６０は、サーボモータであり、ここでは一例としてステッピングモータであるが、これに限定されない。モータ６０の駆動軸６２は、一対の軸支ユニット５のうちの一方の回転軸５２に接続されている。これにより、モータ６０の駆動軸６２の回転駆動力が当該回転軸５２に伝達され、当該回転軸５２が、その軸周りに往復自在に回転する。駆動回路６１は、モータ６０を駆動する。
【００３９】
本実施形態の駆動回路６１は、モータ６０の駆動軸６２の回転角度を検出するエンコーダを有する。本実施形態では、駆動軸６２が回転軸５２に接続され、当該回転軸５２が揺動アーム４０に固定されている。これにより、駆動軸６２の回転角度は、揺動ユニット４の揺動軸線Ｘ周りの揺動角度θと１対１に対応する。揺動中の揺動ユニット４の位置情報は、制御器８により監視される。これにより制御器８は、揺動ユニット４の揺動回数を把握する。
【００４０】
制御器８は、駆動ユニット６を制御する。制御器８は、駆動回路６１に接続されている。制御器８は、制御プログラムが格納された記憶部８０と、制御プログラムに基づいて駆動回路６１を制御する演算部８１とを有する。一例として、演算部８１は、ＣＰＵにより実現され、記憶部８０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤにより実現されている。制御プログラムは、オペレータからの入力指示により、揺動ユニット４の揺動速度、揺動回数（又は揺動時間）、及び揺動角度θの最大値を決定する。これらの項目は、オペレータの操作により、任意の値又はプリセットされた値に容易に調整される。なお、記憶部８０はＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＨＤＤのうちのいずれかを有していなくてもよい。
【００４１】
屈曲試験機１は、電源スイッチＳＷ１、開始スイッチＳＷ２、停止スイッチＳＷ３、原点移動スイッチＳＷ４、非常停止スイッチＳＷ５、及び複数の選択スイッチＳＷ６を更に備える。スイッチＳＷ１〜ＳＷ６は、制御器８に接続されている。電源スイッチＳＷ１は、屈曲試験機１をオン／オフする。開始スイッチＳＷ２は、屈曲試験機１による屈曲性試験を開始させる。停止スイッチＳＷ３は、試験中の屈曲試験機１を停止させる。原点移動スイッチＳＷ４は、揺動ユニット４を所定の原点位置に移動させる。非常停止スイッチＳＷ５は、屈曲性試験１を緊急停止させる。複数の選択スイッチＳＷ６は、制御器８のプリセットされた異なる制御内容に対応する。オペレータが特定の選択スイッチＳＷ６を押下することにより、制御器８の駆動ユニット６に対する制御内容が選択される。各スイッチＳＷ１〜ＳＷ６のオン／オフ状態は、制御器８により監視されている。
【００４２】
カウンタ７は、揺動ユニット４を揺動軸線Ｘ周りに繰り返し揺動させたときの揺動回数をカウントする。カウンタ７は、揺動ユニット４の揺動回数をカウントするカウント部７０と、カウント数を表示する表示部７１とを有する。カウンタ７は、スイッチＳＷ６と共に、ベース２に設けられたパネル１１に取り付けられている。
【００４３】
検出器９は、揺動ユニット４の位置（ここでは揺動軸線Ｘ周りの位置）を検出する。検出器９からの出力信号は、カウンタ７のカウント部７０に送信される。この出力信号は、制御器８に監視される。検出器９は、一例として検出センサであり、ここでは可視光（赤色）を出射する光センサであるが、これに限定されず、例えば赤外線センサであってもよい。
【００４４】
検出器９は、例えば、揺動ユニット４が原点位置にあるか否かを検出可能に配置されている。カウント部７０は、検出器９の出力信号に基づいて揺動ユニット４の揺動回数をカウントする。なお屈曲試験機１は、揺動中の揺動ユニット４を異なる位置で検出可能に配置された複数の検出器９を備えていてもよい。
【００４５】
図４は、図１の揺動板４２と固定板３１との間が最も開いた状態（以下、平坦状態とも称する。）のときの試験片１０を示す図である。図５は、図１の揺動板４２と固定板３１との間が最も閉じた状態（最屈折状態）のときの試験片１０を示す図である。図４及び５に示すように、平坦状態では、揺動軸線Ｘは、固定板３１と揺動板４２との境目で且つ固定板３１と揺動板４２との上方で、試験片１０が揺動軸線Ｘ周りに屈曲するときの試験片１０の屈曲半径Ｒに相当する最短距離だけ第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとから離隔して位置している。このとき一例として、第１載置面３１ａと第２載置面４２ａは、共にベース２の上面から同じ高さ位置で平行に配置される。また平坦状態では、固定板３１に対する揺動板４２の揺動軸線Ｘ周りの揺動角度θは０°である。
【００４６】
揺動板４２の前記境目とは反対側の一端は、図４及び５中の外側の破線が示す半円のように沿って揺動する。揺動板４２と固定板３１との間が最も閉じた状態（以下、最屈曲状態とも称する。）では、揺動角度θは１８０°となる。最屈曲状態では、揺動板４２と固定板３１とは、試験片１０の屈曲半径Ｒの２倍（２Ｒ）の最短距離をおいて平行に対向する。
【００４７】
このように本実施形態では、第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとの試験片１０が載置される側の間の角度（揺動角度θ）が０°以上１８０°以下となる範囲で、固定ユニット３に対して揺動ユニット４が揺動する。試験片１０の厚み寸法Ｄ３は、揺動板４２の厚み寸法に比べて非常に小さいため、揺動角度θは、第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとにわたって載置された試験片１０の屈曲角度と実質的に同等である。
【００４８】
ここで、揺動ユニット４が揺動軸線Ｘ周りに揺動するとき、第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとの間の最短距離が平坦状態よりも長くなる過程が存在する。この過程では、第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとにわたって載置された試験片１０に対して、揺動軸線Ｘに垂直な方向に不要な張力が作用する場合がある。この張力は、前記最短距離の増加量に応じて大きくなる。これにより、試験片１０の耐屈曲性を適切に評価するのが困難になる場合がある。
【００４９】
そこで屈曲試験機１の保持具４３は、揺動ユニット４の揺動に伴う揺動ユニット４と試験片１０との第２載置面４２ａに沿った相対移動を許容しながら試験片１０を保持する。一例として保持具４３は、試験片１０の揺動軸線Ｘに垂直な一端（ここでは試験片１０の長手方向他端１０ｂ）を第２載置面４２ａに沿ってスライド可能に保持する。これにより屈曲試験機１では、試験中の試験片１０に前記張力が作用する前に、試験片１０が第２載置面４２ａに対して相対移動する。結果として、試験片１０に前記張力が作用するのが防止される。
【００５０】
固定板３１と固定台３０との間には、ベース２の上面からの第１載置面３１ａの高さ位置を調節する第１スペーサ（不図示）が配置されている。また揺動板４２と連結部材４１との間には、平坦状態のときのベース２の上面からの第２載置面４２ａの高さ位置を調節するための第２スペーサ４８が配置されている。
【００５１】
固定板３１は、第１スペーサを介して固定台３０に脱着自在に固定されている。揺動板４２は、第２スペーサ４８を介して連結部材４１に脱着自在に固定されている。第１スペーサと第２スペーサ４８は、ここではワッシャであるが、これに限定されない。
【００５２】
屈曲試験機１では、第１スペーサと第２スペーサ４８との各厚み寸法を調節することで、平坦状態のときの第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとが同一面内に配置されるように、固定ユニット３と揺動ユニット４とが配置されている。また、第１スペーサと第２スペーサ４８との各厚み寸法を調節することで屈曲半径Ｒが調節される。即ち屈曲試験機１は、当該屈曲半径Ｒを調節可能に、固定ユニット３に対する揺動ユニット４の位置を調整する調節部材として、第１スペーサと第２スペーサ４８とを備える。
【００５３】
次に、屈曲試験機１を用いて試験片１０の屈曲試験を行う方法を例示する。オペレータは、まずスイッチＳＷ１，ＳＷ４を押下し、揺動ユニット４を原点位置（揺動角度θ＝１８０°となる位置）に移動させることで、屈曲試験機１を初期状態とする。この状態で、シート状の試験片１０の一端１０ａを固定具３２により第１載置面３１ａに固定すると共に、試験片１０の他端１０ｂを保持具４３のスリットＳに差し込む。
【００５４】
次にオペレータは、制御器８により駆動ユニット６を制御する制御内容（揺動ユニット４の揺動速度、揺動回数（又は揺動時間）、揺動角度θの最大値等）を設定する。本実施形態では、オペレータは複数の選択スイッチＳＷ６中の特定の選択スイッチＳＷ６を押下することで、この設定を行う。またオペレータは、カウンタ７のカウント数をゼロに初期設定する。この状態でオペレータは、開始スイッチＳＷ２を押下する。
【００５５】
これにより制御器８は、制御プログラムに基づき、駆動回路６１に所定の回転角度及び回転速度でモータ６０を駆動させることで、屈曲試験機１に取り付けられた試験片１０の屈曲試験を開始する。カウンタ７のカウント部７０は、検出器９の検出信号に基づいて、揺動ユニット４の揺動回数（往復回数）を表示部７１にリアルタイムで表示する。
【００５６】
試験中、第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとにわたって載置された試験片１０の屈曲部分は、マンドレル等の軸部材に巻き付けられないため、当該部分の試験中の様子が軸部材に邪魔されずに外部から容易に視認される。また、揺動ユニット４の揺動方向が反転する際に揺動ユニット４に外力が作用しても、揺動ユニット４が支持台４４により安定して支持されると共に、支持台４４の弾性部材が弾性変形することで、揺動ユニット４上の試験片１０に不要な衝撃が伝わるのが防止される。
【００５７】
次に制御器８は、揺動ユニット４の揺動回数（又は揺動時間）が、予め設定された上限値に達したか否かを、揺動回数をカウントして判定する。制御器８は、揺動ユニット４の揺動回数（又は揺動時間）が上限値に達したと判定すると、揺動ユニット４を停止させるように駆動回路６１を制御する。これにより屈曲試験が終了する。また制御器８は、試験中にオペレータが停止スイッチＳＷ３を押下した場合にも、揺動ユニット４を停止させるように駆動回路６１を制御する。
【００５８】
この屈曲試験では、例えば試験中に試験片１０が破断した時点や、試験中に試験片１０にクラックが入った時点が、試験片１０の寿命である。従って、例えば試験片１０の寿命までの屈曲回数又は屈曲時間を試験片１０の耐屈曲性の評価項目とすることができる。
【００５９】
以上説明したように、屈曲試験機１によれば、固定ユニット３に対して揺動ユニット４が揺動することにより、固定ユニット３と揺動ユニット４との各載置面３１ａ，４２ａにわたって載置されたシート状の試験片１０が、各載置面３１ａ，４２ａが対向して重なる方向に屈曲される。このため、試験片１０を厚み方向に屈曲する態様で屈曲試験を行うことができる。よって、試験片１０を２つ折りにする屈曲態様での試験片１０の耐屈曲性を適切に評価できる。
【００６０】
また、試験中にマンドレル等の軸部材に巻き付ける必要がないため、試験片１０が軸部材により損傷するのを防止できる。また、揺動ユニット４の揺動に伴う揺動ユニット４と試験片１０との第２載置面４２ａに沿った相対移動が許容されるので、試験片１０に対して、揺動軸線Ｘに垂直な方向に不要な張力が作用するのが防止される。よって、屈曲試験を適切に行うことができる。
【００６１】
また保持具４３は、試験片１０の揺動軸線Ｘに垂直な一端を第２載置面４２ａに沿ってスライド可能に保持する。これにより、試験中の試験片１０に対して、前記張力が作用するのを良好に防止でき、正確な試験結果を得ることができる。また、複雑な機構や構造等を用いなくても比較的簡素な構造で前記張力が試験片に作用するのを防止できる。よって、屈曲試験を実施するために必要なコストが増大するのを防止できる。
【００６２】
また保持具４３は、第２載置面４２ａと対向して配置された庇部４３ａを有し、第２載置面４２ａと庇部４３ａとの間で試験片１０を保持する。これにより、比較的簡素な構造で、試験中に試験片１０に不要な前記張力が作用するのを防止しながら、試験片１０を保持できる。
【００６３】
また屈曲試験機１では、軸支ユニット５に軸支された揺動ユニット４の被軸支部が、第２載置面４２ａに載置された試験片１０よりも揺動軸線Ｘに沿った方向の外方に配置されている。これにより、試験中に揺動ユニット４の被軸支部が試験片１０と干渉するのを防止でき、試験片１０を厚み方向に屈曲する態様で良好に屈曲試験を行うことができる。
【００６４】
また屈曲試験機１は、揺動ユニット４を揺動軸線Ｘ周りに繰り返し揺動させたときの揺動回数をカウントするカウンタ７を備えている。これにより、長時間にわたって試験片１０を試験する場合でも、揺動回数をカウンタ７により自動で容易に把握できる。
【００６５】
また屈曲試験機１では、第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとにわたって載置された試験片１０が揺動ユニット４の揺動に伴って揺動軸線Ｘ周りに屈曲するときの試験片１０の屈曲半径Ｒを調節可能に、固定ユニット３に対する揺動ユニット４の位置を調整する調節部材（第１スペーサ及び第２スペーサ４８）を備える。このような調節部材を用いることにより、試験片１０が厚み方向に屈曲する態様を詳細に調整でき、目的に応じた屈曲試験を良好に行うことができる。
【００６６】
また屈曲試験機１では、第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとの試験片１０が載置される側の間の角度θが０°以上１８０°以下となる範囲で、固定ユニット３に対して揺動ユニット４が揺動する。これにより、広範囲にわたって試験片１０を厚み方向に屈曲でき、屈曲試験の設定幅を拡大できる。
【００６７】
また第１載置面３１ａと第２載置面４２ａとが最も近接して対向配置された状態で固定ユニット３の揺動ユニット４と重なる領域の外側に、固定具３２が配置されている。これにより、固定具３２が揺動ユニット４と干渉するのを防止できるため、屈曲試験の設定幅を更に拡大できる。
【００６８】
また屈曲試験機１は、固定ユニット３に対して揺動ユニット４を揺動軸線Ｘ周りに繰り返し揺動させるように揺動ユニット４を駆動する駆動ユニット６と、揺動ユニット４の揺動軸線Ｘ周りの位置を検出する検出器と、駆動ユニット６を制御する制御器８とを備える。これにより屈曲試験を自動化でき、長時間にわたって試験を行い易くすることができる。また検出器を用いることで、試験片１０を常に一定の角度で屈曲でき、屈曲試験を適切に行うことができる。
【００６９】
また駆動ユニット６は、揺動ユニット４に駆動力を伝達するモータ６０と、モータ６０を駆動する駆動回路６１とを有し、制御器８は、制御プログラムが格納された記憶部８０と、制御プログラムに基づいて駆動回路６１を制御する演算部８１とを有する。この構成によれば、記憶部８０に格納された制御プログラムの内容を変更するだけで、演算部８１による駆動回路６１の制御内容を容易に調整できる。これにより、揺動ユニット４の動作を迅速且つ容易に設定でき、屈曲試験を効率よく行うことができる。
【００７０】
本発明は、実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でその構成を変更、追加、又は削除することができる。保持具４３は、揺動軸線Ｘに垂直な試験片１０の２辺を保持するように設けられていてもよい。また、揺動軸線Ｘの延びる方向に試験片１０を横断するように揺動ユニット４に長尺部材を設け、この長尺部材を保持具として用いることで、第２載置面４２ａに載置された試験片１０の部分を保持してもよい。この場合、長尺部材が揺動ユニット４の揺動角度θを必要以上に狭めないように留意する。
【００７１】
また駆動回路６１は、検出器９を兼ねていてもよい。上記本実施形態では、駆動軸６２が一方の回転軸５２に接続され、当該回転軸５２が揺動アーム４０に固定されている。これにより、駆動軸６２の回転角度は、揺動ユニット４の揺動角度θと１対１に対応する。従って駆動回路６１は、モータ６０が接続された揺動ユニット４の揺動軸線Ｘ周りの位置を検出する検出器９を兼ねることができる。また、試験中の試験片１０に作用する前記張力が無視できる場合等には、例えばシム４６の厚み寸法を小さくしたり、シム４６を省略することで、保持具４３により試験片１０を揺動ユニット４に固定してもよい。
【００７２】
また上記実施形態では、制御プログラムにより揺動ユニット４の揺動回数の上限値を予め設定しておき、制御器８が当該揺動回数をカウントする例を示したが、これに限定されない。例えば制御器８は、揺動ユニット４の揺動回数（又は揺動時間）が、予め設定された上限値に達したか否かを、検出器９の検出信号から判定してもよい。また、カウンタ７にカウント上限数をプリセットしておき、カウンタ７がカウントする数がカウント上限数に達したとき、カウンタ７がその旨を示す出力信号を制御器８に出力してもよい。この場合、制御器８は当該出力信号を受信することで、揺動ユニット４の揺動回数を把握できる。
【００７３】
また上記実施形態では、エンコーダを利用したクローズドループ方式によりモータ６０が駆動回路６１により駆動される例を示した。モータ６０がステッピングモータである場合、駆動回路６１はエンコーダを有さず、制御器８が駆動回路６１にモータ６０の駆動軸６２を所定の回転角度だけ回転させるように駆動回路６１を制御することで、モータ６０が駆動回路６１により駆動されてもよい。この場合、制御器８は、例えばオープンループ方式により、駆動軸６２の回転角度の大きさに比例したパルス数のパルス信号を駆動回路６１に与えることで、モータ６０が駆動回路６１により駆動されてもよい。当該方式では、制御器８が揺動ユニット４の位置情報を監視することは不要となる。
【符号の説明】
【００７４】
Ｘ    揺動軸線
１    屈曲試験機
３    固定ユニット
４    揺動ユニット
５    軸支ユニット
６    駆動ユニット
７    カウンタ
８    制御器
９    検出器
１０    試験片
３１ａ    第１載置面
３２    固定具
４２ａ    第２載置面
４３    保持具
４３ａ    庇部
４８    第２スペーサ（調節部材）
６０    モータ
６１    駆動回路
８０    記憶部
８１    演算部
【図１】
2020201058.tif 000003
【図２】
2020201058.tif 000004
【図３】
2020201058.tif 000005
【図４】
2020201058.tif 000006
【図５】
2020201058.tif 000007