(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被試験物を支持する第１支持体と、
前記第１支持体に対し相対的に昇降し、前記第１支持体に対する第１基準位置を設定可能な第２支持体と、
隣接する分銅同士が鉛直方向において互いに係合する分銅係合部をそれぞれ有し、前記第２支持体が前記第１基準位置に位置した状態において前記分銅係合部に鉛直方向に隙間を有して前記第２支持体上に積み重ねられた複数の分銅と、
前記第１支持体の上方に位置し前記第１支持体に支持された被試験物を上方から押圧する押圧部と前記複数の分銅のうちの最も上に位置する分銅と鉛直方向において係合する負荷体／分銅係合部とを有し、前記第２支持体が前記第１基準位置に位置した状態において前記負荷体／分銅係合部に鉛直方向に隙間を有して該第２支持体に支持された負荷体と、
前記負荷体と鉛直方向において係合する吊り下げ係合部を有し、前記第１支持体に対し相対的に昇降し、前記第１支持体に対する第２基準位置を設定可能であり、かつ、該第２基準位置において前記吊り下げ係合部に鉛直方向に隙間を有する、吊り下げ体と、を備える、荷重試験機。
【請求項２】
前記吊り下げ体の吊り下げ係合部と前記負荷体とを係合させ、前記負荷体の負荷体／分銅係合部と前記最も上に位置する分銅とを係合させ、かつ前記複数の分銅の分銅係合部を互いに係合させるよう前記第２支持体を前記第１支持体に対し相対的に下降させて、前記吊り下げ体に前記負荷体及び前記複数の分銅の荷重を負荷し、
その後、前記押圧部が前記被試験物を上方から押圧するよう前記吊り下げ体を前記第１支持体に対し相対的に下降させて、前記負荷体及び前記複数の分銅の荷重を前記被試験物に負荷するよう構成されている、請求項１に記載の荷重試験機。
【請求項３】
前記押圧部が前記被試験物を上方から押圧するよう前記負荷体／分銅係合部の鉛直方向の隙間を保ちながら前記吊り下げ体及び前記第２支持体を前記第１支持体に対し相対的に下降させて、前記負荷体の荷重を前記被試験物に負荷し、
その後、前記負荷体の負荷体／分銅係合部と前記複数の分銅のうちの最も上に位置する分銅とを係合させるよう前記第２支持体を前記第１支持体に対し相対的に下降させ、かつ、その後、前記複数の分銅のうち上に位置する分銅から順番に下方に隣接する分銅に対し互いに分銅係合部において係合させ、それによって、前記被試験物に前記負荷体及び前記複数の分銅を順次負荷するよう構成されている、請求項１に記載の荷重試験機。
【請求項４】
前記吊り下げ体の吊り下げ係合部と前記負荷体とを係合させ、前記負荷体の負荷体／分銅係合部と前記最も上に位置する分銅とを係合させ、かつ前記複数の分銅のうちの上から数えて１以上の分銅の分銅係合部を互いに係合させるよう前記第２支持体を前記第１支持体に対し相対的に下降させて、前記吊り下げ体に前記負荷体及び前記１以上の分銅の荷重を負荷し、
その後、前記押圧部が前記被試験物を上方から押圧するよう前記吊り下げ体及び前記第２支持体を前記第１支持体に対し相対的に下降させて、前記負荷体及び前記一部の分銅の荷重を前記被試験物に負荷するよう構成されている、請求項１に記載の荷重試験機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロードセルの荷重試験機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロードセルの荷重試験機は、例えば、支持板の上に積み重ねた複数の分銅を備えている。この複数の分銅は、隣接する分銅同士が鉛直方向において互いに係合する係合部をそれぞれ有していて、積み重ねた状態ではこれらの係合部に隙間を有している。そして、一番上の分銅を吊り下げた状態で支持板を下降させると、これらの分銅が対応する係合部において上から下へ順に吊り下がる。そして、初期状態においては、支持板が複数の分銅を積み重なるように支持し、ロードセルに荷重がかからないように構成されている。そして、支持板を下降させることによって、上の分銅から順番にロードセルに荷重がかかり、それにより、荷重試験機が備える分銅の荷重を段階的に増加させて負荷させる段階負荷試験を行うよう構成されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公昭６１-４４２５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、荷重試験には、上記段階負荷試験以外にも、例えば、段階負荷試験の前に行う予備負荷試験や、段階負荷試験の後に行うクリープ試験等、ロードセルのロードセル容量に相当する荷重をロードセルに負荷する試験がある。この場合、荷重試験機が備える複数の分銅の荷重を同時にロードセルに負荷する試験を行う必要があるが、特許文献１に記載された荷重試験機は、これらの試験を行うことができない。また、高精度な荷重試験は所定の温度及び湿度の下で行われるが、特許文献１にはこれについては全く言及していない。
【０００５】
そこで、上記荷重試験機に、予備負荷試験及びクリープ試験を行うための専用の治具を取り付け、かつ、これらの治具及びロードセルを恒温槽中に位置させて、荷重試験を行うことが考えられる。しかし、そうすると、予備負荷試験から段階負荷試験へ、又は、段階負荷試験からクリープ試験へ移行する際には、上記専用の治具の着脱が必要となり、この際に、ロードセルの温度、湿度その他の環境が変化し、試験の精度が低下するという課題が生じることとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る荷重試験機は、被試験物を支持する第１支持体と、前記第１支持体に対し相対的に昇降し、前記第１支持体に対する第１基準位置を設定可能な第２支持体と、隣接する分銅同士が鉛直方向において互いに係合する分銅係合部をそれぞれ有し、前記第２支持体が前記第１基準位置に位置した状態において前記分銅係合部に鉛直方向に隙間を有して前記第２支持体上に積み重ねられた複数の分銅と、前記第１支持体の上方に位置し前記第１支持体に支持された被試験物を上方から押圧する押圧部と前記複数の分銅のうちの最も上に位置する分銅と鉛直方向において係合する負荷体／分銅係合部とを有し、前記第２支持体が前記第１基準位置に位置した状態において前記負荷体／分銅係合部に鉛直方向に隙間を有して該第２支持体に支持された負荷体と、前記負荷体と鉛直方向において係合する吊り下げ係合部を有し、前記第１支持体に対し相対的に昇降し、前記第１支持体に対する第２基準位置を設定可能であり、かつ、該第２基準位置において前記吊り下げ係合部に鉛直方向に隙間を有する、吊り下げ体と、を備える。
【０００７】
この構成によれば、第２支持体及び吊り下げ体を第１支持体に対して相対的に昇降させることにより、負荷体単独で及び負荷体に任意の数の分銅を吊り下げて被試験物を押圧することができ、更に、被試験物に負荷する分銅を段階的に増加させることができる。そのため、被試験物に複数の分銅の荷重を同時に負荷する試験、被試験物に荷重を段階的に増加させて負荷する試験等複数の試験を専用の治具の着脱を要することなく行うことができ、専用の治具の着脱の際に生じる環境の変化を防ぐことができる。よって、試験の精度を向上させることができる。
【０００８】
上記発明に係る荷重試験機において、前記吊り下げ体の吊り下げ係合部と前記負荷体とを係合させ、前記負荷体の負荷体／分銅係合部と前記最も上に位置する分銅とを係合させ、かつ前記複数の分銅の分銅係合部を互いに係合させるよう前記第２支持体を前記第１支持体に対し相対的に下降させて、前記吊り下げ体に前記負荷体及び前記複数の分銅の荷重を負荷し、その後、前記押圧部が前記被試験物を上方から押圧するよう前記吊り下げ体を前記第１支持体に対し相対的に下降させて、前記負荷体及び前記複数の分銅の荷重を前記被試験物に負荷するよう構成されていてもよい。
【０００９】
このような構成とすると、被試験物に複数の分銅の荷重を同時に負荷する試験を行うことができる。
【００１０】
上記発明に係る荷重試験機において、前記押圧部が前記被試験物を上方から押圧するよう前記負荷体／分銅係合部の鉛直方向の隙間を保ちながら前記吊り下げ体及び前記第２支持体を前記第１支持体に対し相対的に下降させて、前記負荷体の荷重を前記被試験物に負荷し、その後、前記負荷体の負荷体／分銅係合部と前記複数の分銅のうちの最も上に位置する分銅とを係合させるよう前記第２支持体を前記第１支持体に対し相対的に下降させ、かつ、その後、前記複数の分銅のうち上に位置する分銅から順番に下方に隣接する分銅に対し互いに分銅係合部において係合させ、それによって、前記被試験物に前記負荷体及び前記複数の分銅を順次負荷するよう構成されていてもよい。
【００１１】
このような構成とすると、被試験物に荷重を段階的に増加させて負荷する試験を行うことができる。
【００１２】
上記発明に係る荷重試験機において、前記吊り下げ体の吊り下げ係合部と前記負荷体とを係合させ、前記負荷体の負荷体／分銅係合部と前記最も上に位置する分銅とを係合させ、かつ前記複数の分銅のうちの上から数えて１以上の分銅の分銅係合部を互いに係合させるよう前記第２支持体を前記第１支持体に対し相対的に下降させて、前記吊り下げ体に前記負荷体及び前記１以上の分銅の荷重を負荷し、その後、前記押圧部が前記被試験物を上方から押圧するよう前記吊り下げ体及び前記第２支持体を前記第１支持体に対し相対的に下降させて、前記負荷体及び前記一部の分銅の荷重を前記被試験物に負荷するよう構成されていてもよい。
【００１３】
このような構成とすると、複数の分銅のうちの上から数えて１以上の分銅の荷重を同時に負荷する試験を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は以上に説明したように構成され、精度の高い荷重試験を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る荷重試験機の構成を示す正面図である。
【図２】図１の荷重試験機の要部拡大図である。
【図３】図１の荷重試験機が備える吊下具の構成を示す図であり、（ａ）は吊下具を示す側面図、（ｂ）は吊下具を荷重試験機に取り付けた状態を示す側面図である。
【図４】図１の荷重試験機が備える吊下具の貫通孔とピンとの位置関係を示す側面図であり、（ａ）は貫通孔の下側内周面とピンとが離れた状態を示す側面図、（ｂ）は貫通孔の下側内周面とピンとが接触した状態を示す側面図である。
【図５】図１の荷重試験機の予備負荷試験の制御を示すフローチャートである。
【図６Ａ】図１の荷重試験機の予備負荷試験における動作を概略的に示す図である。
【図６Ｂ】図１の荷重試験機の予備負荷試験における動作を概略的に示す図である。
【図７】図１の荷重試験機の段階負荷試験の制御を示すフローチャートである。
【図８Ａ】図１の荷重試験機の段階負荷試験における動作を概略的に示す図である。
【図８Ｂ】図１の荷重試験機の段階負荷試験における動作を概略的に示す図である。
【図９】図１の荷重試験機の一部分銅負荷試験の制御を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図１の荷重試験機の一部分銅負荷試験における動作を概略的に示す図である。
【図１０Ｂ】図１の荷重試験機の一部分銅負荷試験における動作を概略的に示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る荷重試験機の変形例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る荷重試験機の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同じ参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００１７】
［全体構成］
図１は、本発明の実施の形態に係る荷重試験機１００の構成を示す正面図である。図２は、図１の荷重試験機１００の要部拡大図である。
【００１８】
図３は、図１の荷重試験機１００が備える吊下具６の構成を示す図であり、（ａ）は吊下具６を示す側面図、（ｂ）は吊下具６を荷重試験機１００に取り付けた状態を示す側面図である。
【００１９】
図４は、図１の荷重試験機１００が備える吊下具６の貫通孔７０とピン７２との位置関係を示す側面図であり、（ａ）は貫通孔７０の下側内周面とピン７２とが離れた状態を示す側面図、（ｂ）は貫通孔７０の下側内周面とピン７２とが接触した状態を示す側面図である。
【００２０】
図１において、荷重試験機１００は、支持枠１と、被試験物支持台（第１支持体）２と、分銅枠（第２支持体）３と、重り（複数の分銅）４と、負荷枠（負荷体）５と、吊下具６（吊り下げ体）と、を備えている。また、荷重試験機１００は、制御装置１０１を適所に備えている。
【００２１】
支持枠１は、正面視略矩形に形成され、床等に起立して配置された枠体である。支持枠１は、被試験物支持台２、分銅枠３、重り４、負荷枠５及び吊下具６を支持する。支持枠１の上部には、被支持体３〜６を昇降する一対の第１昇降器８１、及び第２昇降器８２が設けられている。昇降器８１、８２は、例えば、スクリュージャッキで構成されている。昇降器８１、８２は、ボールネジ、流体シリンダ等で構成されてもよい。
【００２２】
各第１昇降器８１の駆動軸（アクチュエータ）は、鉛直方向に延在して設けられ、分銅枠３を昇降する。
【００２３】
第２昇降器８２の駆動軸は、鉛直方向に延在して設けられ、吊下具６を昇降する。第２昇降器８２の駆動軸（アクチュエータ）の下端部には、周知の球面軸受（図示せず）を介して、連結具８５が取り付けられている。連結具８５は、正面視逆Ｕ字状に形成され、両端部の間に溝部８６が形成されている。そして、図３（ｂ）に示すように、連結具８５の両端部には、溝部８６と平面視において直交する方向、即ち水平方向に、共通の中心軸を有する貫通孔８７、８７が形成されている。
【００２４】
被試験物支持台２は、図１に示すように、支持枠１に、支持枠１の高さ方向略中央に、水平方向に延びるように架け渡されて設けられている。そして、水平方向略中央に被試験物載置位置Ｐが設定（想定）されている。また、被試験物載置位置Ｐを取り囲むように、温度及び湿度の設定が可能である恒温室８が設けられ、恒温室８内の温度及び湿度を所定の環境下におくように構成されている。
【００２５】
分銅枠３は、正面視略矩形に形成された枠体であり、水平方向に延びる上部支持部３１と、上部支持部３１と平行に延びる下部支持部３２と、上部支持部３１及び下部支持部３２を上下方向において連結する一対の連結部３３と、を有している。上部支持部３１は、一対の第１昇降器８１の駆動軸に取り付けられて（支持されて）おり、それによって、分銅枠３は、第１昇降器８１の駆動軸によって昇降可能に構成されている。
【００２６】
また、分銅枠３は、下部支持部３２の上方に下部支持部３２と平行に、一対の連結部３３のそれぞれに分銅枠３の内方に突出して設けられた一対のストッパ３４を有している。ストッパ３４は、その上面が下部支持部３２の上に積み重ねた重り４の最上段の分銅４ａの上面よりも高く位置するよう設けられている。
【００２７】
重り４は、図２に示すように、５つの分銅４ａ〜４ｅを備え、分銅枠３の下部支持部３２の上に積み重ねられている。
【００２８】
最上段に位置する分銅４ａは、鉛直方向に貫通する貫通孔を有している。この貫通孔は、大径部と該大径部の上端に該大径部より小径に形成された上部小径部４１と該大径部の下端に該大径部より小径に形成された下部小径部４２とを有するように形成されている。
【００２９】
そして、分銅４ａの下方に隣り合う分銅４ｂは、上面から上方に突出する突出部４３（分銅係合部）と下面に形成された凹陥部４４（分銅係合部）とを備えている。突出部４３は、基部とこの基部の上端に該基部より大径に形成されたフランジ部４５とを備えている。フランジ部４５の径は、分銅４ａの貫通孔の主部の径よりも小さく、分銅４ａの貫通孔の下部小径部４２の径よりも大きく形成されている。そして、このフランジ部４５は、分銅４ａの貫通孔の大径部内に位置するよう設けられている。また、分銅４ａ〜分銅４ｅを下部支持部３２に積み重ねた状態においては、フランジ部４５の下面と分銅４ａの下部小径部４２の上面との間には隙間が設けられ、両者は非接触状態となるように構成されている。これによって、分銅４ａが分銅４ｂに対して相対的に上昇すると、分銅４ｂのフランジ部４５の下面が分銅４ａの下部小径部４２の上面に当接し、分銅４ｂが分銅４ａに吊り下がるように構成されている。そして、凹陥部４４は、大径部と該大径部の下端に該大径部より小径に形成された小径部４６とを有するように形成されている。
【００３０】
分銅４ｃ〜４ｅは、分銅４ｂと同等の構成である。そして、それぞれのフランジ部４５は、上方に隣り合う分銅の凹陥部４４の大径部内に位置するよう設けられている。また、分銅４ａ〜分銅４ｅを下部支持部３２に積み重ねた状態においては、それぞれのフランジ部４５の下面と上方に隣り合う分銅の下部小径部４２の上面との間には隙間が設けられ、両者は非接触状態となるように構成されている。したがって、ある分銅が下方に隣り合う分銅に対して相対的に上昇すると、当該分銅のフランジ部４５の下面が当該下方に隣り合う分銅の小径部４６の上面に当接し、当該下方に隣り合う分銅が当該分銅に吊り下がるように構成されている。
【００３１】
負荷枠５は、図１に示すように、正面視略矩形に形成された枠体であり、水平方向に延びる上部支持部５１と、上部支持部５１と平行に延びる下部支持部５２と、上部支持部５１及び下部支持部５２の左右それぞれの端部を上下方向に連結する一対の連結部５３と、を有している。
【００３２】
上部支持部５１の上面の水平方向略中央には、連結具５７が周知の球面軸受を介して取り付けられている。連結具５７は、正面視Ｕ字状に形成され、両端部の間に溝部５８が形成されている。そして、連結具５７の両端部には、溝部５８と平面視において直交する方向、即ち水平方向に、共通の中心軸を有する貫通孔５９、５９が形成されている。
【００３３】
また、上部支持部５１は、下面の水平方向略中央に、被試験物を上方から下方に向かって押圧する押圧部５４を有している。この押圧部５４は、被試験物載置位置Ｐの上方に位置している。
【００３４】
下部支持部５２の両端部は、それぞれストッパ３４の上方に位置するよう構成され、分銅枠３が負荷枠５に対し相対的に上昇することによって、それぞれストッパ３４と当接し、負荷枠５がストッパ３４によって支持されるように構成されている。また、下部支持部５２は、下面の水平方向略中央に、下方に突出した分銅吊下部５５（負荷体／分銅係合部）が設けられている。分銅吊下部５５は、図２に示すように、基部と該基部の先端（下端）に該基部より大径に形成されたフランジ部５６とを備えている。フランジ部５６の径は、分銅４ａの貫通孔の大径部の径よりも小さく、分銅４ａの貫通孔の上下部小径部４１、４２の径よりも大きく形成されている。このフランジ部５６は、分銅４ａの貫通孔の大径部内に位置するよう設けられている。したがって、分銅４ａが負荷枠５に対して相対的に下降すると、上部小径部４１の下面がフランジ部５６の上面に当接し、分銅４ａが負荷枠５に吊り下がるように構成されている。
【００３５】
そして、分銅吊下部５５の基端から先端までの長さ寸法は、負荷枠５がストッパ３４によって支持された状態における分銅吊下部５５の基端から上部小径部４１の下面までの鉛直方向の長さ寸法よりも長く形成されており、この状態において、フランジ部５６の上面は、上部小径部４１の下面と非接触状態となり、重り４の荷重が負荷枠５にかからないよう構成されている。
【００３６】
吊下具６は、上端部及び下端部に、それぞれ頭部６７、６８を備えている。そして、頭部６７、６８は、棒材によって連結されている。
【００３７】
頭部６７は、厚板であり、厚み方向に貫通孔６９を有している。そして、図１及び図３に示すように、頭部６７は、連結具８５の溝部８６に差し込まれ、貫通孔８７、８７及び貫通孔６９に挿通したピン７１によって、連結具８５に取り付けられている。これによって、吊下具６は連結具８５を介して第２昇降器８２により昇降可能に構成されている。ピン７１の径、貫通孔８７、８７の径、及び貫通孔６９の径は、互いに略同一の径に形成されている。
【００３８】
頭部６８は、厚板であり、厚み方向に貫通孔７０を有している。貫通孔７０の径は、負荷枠５の貫通孔５９、５９の径よりも大きく形成されている。そして、頭部６８は、溝部５８に差し込まれ、貫通孔５９、５９及び貫通孔７０に挿通したピン７２によって、連結具５７に取り付けられている。このピン７２の径は、貫通孔５９、５９と同一の径に形成され、貫通孔７０の径よりも小さく形成されている。したがって、負荷枠５が吊下具６に吊り下げられている状態においては、図４（ｂ）に示すように、貫通孔７０の下側内周面（吊り下げ係合部）とピン７２が当接するように構成されている。一方、図１に示すように、前記状態から負荷枠５と吊下具６とを相対的に近づけた状態においては、図４（ａ）に示すように、ピン７２と貫通孔７０の下側内周面との間、即ち、貫通孔７０の下側内周面の鉛直方向上向きに隙間が設けられ、両者は非接触状態となるように構成されている。なお、貫通孔７０の下側内周面が吊り下げ係合部として機能しているので、貫通孔７０の上側内周面は必ずしも必要ではない。すなわち、吊り下げ係合部は、貫通孔７０のように孔状である必要はなく、ピン７２と鉛直方向において係合可能な形状であればよい。例えば、Ｊ字状、溝状等であってもよい。
【００３９】
上述したとおり、負荷枠５は、第２昇降器８２の駆動軸及び上部支持部５１に設けられた球面軸受を介して第２昇降器８２に吊り下げられているので、負荷枠５の重心を通る鉛直線上に第２昇降器８２の駆動軸、吊下具６、及びピン７２が位置するように構成されている。また、当該負荷枠５の重心を通る鉛直線上に押圧部５４、分銅吊下部５５、分銅４ａ〜分銅４ｅのそれぞれの重心が位置するように構成されるのが好ましい。
【００４０】
［制御系統の構成］
制御装置１０１は、分銅枠３及び吊下具６を昇降するために、一対の第１昇降器８１及び第２昇降器８２の動作を制御するものであり、図示していないが、第１昇降器８１及び第２昇降器８２の動作を制御する制御部（例えばＣＰＵ）と、各種のデータまたは制御プログラムを記憶する記憶部（例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等）と、各種の条件等のデータを入力する入力装置と、処理されたデータを出力する出力装置（例えばディスプレイ、プリンタ、データ出力端子等）を備えている。制御部は、記憶部に格納された制御プログラムが実行されることにより実現される機能である。また、被試験物である圧縮型ロードセルＡが検知し、出力した荷重信号は、図示されないＡ／Ｄ変換器を介して制御部に入力され、そこで適宜処理されて、記憶部に記憶され、あるいは出力装置から出力される。
【００４１】
[動作例]
次に、荷重試験機１００の動作例を説明する。
【００４２】
まず、図１に示すように、荷重試験を開始する前に、被試験物である圧縮型ロードセルＡを被試験物載置位置Ｐ上に載置する。そして、恒温室の温度、湿度を所定のものに設定する。
【００４３】
そして、制御装置１０１の制御部（以下、単に制御部という）は、初期状態において、第１昇降器８１を介して分銅枠３を分銅枠初期位置に位置させると共に、第２昇降器８２を介して吊下具６を吊下具初期位置に位置させる。この分銅枠初期位置及び吊下具初期位置は、例えば、図示されない入力装置を操作して制御装置１０１に入力することにより設定される。
【００４４】
分銅枠初期位置（第１基準位置）及び吊下具初期位置（第２基準位置）は、下部支持部３２上に分銅４ａ〜分銅４ｅが積み重ねられ、負荷枠５がストッパ３４に支持され、貫通孔７０の下側内周面とピン７２とは非接触状態であり、貫通孔７０の下側内周面とピン７２との隙間の寸法Ｔ１（図４（ａ）参照）が押圧部５４とロードセルＡの起歪体の頂点との隙間の寸法Ｔ２よりも小さくなるように設定された被試験物支持台２に対する位置である。したがって、初期状態においては、重り４の荷重は、下部支持部３２にかかり、負荷枠５の荷重は、ストッパ３４、即ち、分銅枠３にかかっている。一方、ロードセルＡ及び吊下具６は、無負荷状態となっている。
＜予備負荷試験の動作例＞
次に、ロードセルＡに重り４の分銅４ａ〜分銅４ｅ及び負荷枠５の荷重を同時に負荷する予備負荷試験を行う場合の動作例を説明する。
【００４５】
図５は、荷重試験機１００の予備負荷試験の制御を示すフローチャートであって、荷重試験機１００の動作例を示したものである。
【００４６】
図６Ａ及び図６Ｂは、荷重試験機１００の予備負荷試験における動作を概略的に示す図である。
【００４７】
制御部は、初期状態から、分銅枠３を下降させる。すると、分銅枠３のストッパ３４に支持されている負荷枠５が分銅枠３の下降に伴って下降し、吊下具６及び負荷枠５は互いに遠ざかる方向に相対的に移動する。そして、吊下具６の貫通孔７０の下側内周面とピン７２とが当接して係合し（図４（ｂ）参照）、負荷枠５は、分銅枠３の下降に伴って下降しなくなる。これによって、負荷枠５の下部支持部５２とストッパ３４とが離れ、負荷枠５は、吊下具６に吊り下げられた状態となり、負荷枠５の全荷重が吊下具６に負荷される。なお、この状態において、負荷枠５と重り４とは非接触状態のままであるので、吊下具６には、負荷枠５の荷重のみが負荷される。そして、分銅枠３を更に下降させていくと、分銅枠３の下部支持部３２上に載置されている重り４は、分銅枠３の下降に伴って下降し、その結果、負荷枠５と重り４とは互いに遠ざかる方向に相対的に移動する。そして、負荷枠５のフランジ部５６の上面と分銅４ａの上部小径部４１の下面とが当接して係合し、分銅４ａは、分銅枠３の下降に伴って下降しなくなる。一方、分銅４ｂ〜分銅４ｅは、分銅枠３の下降に伴って下降し、分銅４ａと離れる。これによって、分銅４ａは、負荷枠５に吊り下げられた状態となり、その全荷重が吊下具６に負荷される。そして、分銅枠３を更に下降させていくと、分銅４ｂのフランジ部４５の下面と分銅４ａの下部小径部４２の上面とが当接して係合し、分銅４ｂは、分銅４ａに吊り下げられた状態となり、分銅４ｂの荷重が更に吊下具６に負荷される。そして、分銅枠３を更に下降させていくことによって、分銅４ｃ、分銅４ｄ、分銅４ｅも、互いに係合し、負荷枠５に吊り下げられた状態となる。このように、制御部は、分銅枠３を下降させ、図４Ａに示すように、負荷枠５及び分銅４ａ〜分銅４ｅが吊下具６に吊り下げられた状態となる位置に、分銅枠を位置させる（Ｓ１０１）。なお、当該位置は、次のステップＳ１０２で吊下具６を下降させた後も、分銅４ｅが下部支持部３２に接触しない位置である。
【００４８】
次に、制御部は、吊下具６を下降させる。すると、吊下具６に吊り下げられている負荷枠５及び分銅４ａ〜分銅４ｅが吊下具６の下降に伴って下降する。そして、負荷枠５の押圧部５４がロードセルＡの起歪体を上方から押圧し、重り４及び負荷枠５の全荷重がロードセルＡに負荷される。これによって、負荷枠５は、吊下具６の下降に伴って下降しなくなるので、吊下具６を更に下降させると、貫通孔７０の下側内周面とピン７２とが離れ（図４（ａ）参照）、重り４及び負荷枠５の全荷重がロードセルＡに負荷される。このように、制御部は、吊下具６を下降させ、図４Ｂに示すように、重り４及び負荷枠５の全荷重がロードセルＡに負荷された状態となる位置に、分銅枠を位置させる（Ｓ１０２）。
【００４９】
次に、制御部は、ロードセルＡが検知した荷重を測定する（Ｓ１０３）。
【００５０】
次に、制御部は、分銅枠３を分銅枠初期位置に位置させると共に、吊下具６を吊下具初期位置に位置させ、予備負荷試験を終了する（Ｓ１０４）。
【００５１】
なお、クリープ試験においても、上記動作例と同様に試験が行われる。
＜段階負荷試験の動作例＞
次に、ロードセルＡに荷重を段階的に増加させて負荷する段階負荷試験を行う場合の動作例を説明する。
【００５２】
図７は、荷重試験機１００の段階負荷試験の制御を示すフローチャートであって、荷重試験機１００の動作例を示したものである。
【００５３】
図８Ａ及び図８Ｂは、荷重試験機１００の段階負荷試験における動作を概略的に示す図である。
【００５４】
制御部は、初期状態から、分銅枠３及び吊下具６を互いの相対位置が変化しないように同期して下降させる。即ち、分銅枠３及び吊下具６を貫通孔７０の下側内周面とピン７２との隙間の寸法Ｔ１（図４（ａ）参照）を維持したまま下降させる。これにより、押圧部５４がロードセルＡの起歪体を上方から押圧し、負荷枠５の全荷重がロードセルＡに負荷される。これによって、負荷枠５は、分銅枠３及び吊下具６の下降に伴って下降しなくなるので、分銅枠３及び吊下具６を更に下降させると、分銅枠３のストッパ３４と負荷枠５の下部支持部５２とが離れ、負荷枠５の全荷重がロードセルＡに負荷された状態となる。このように、制御部は、分銅枠３及び吊下具６を同期して下降させ、図５Ａに示すように、負荷枠５の全荷重がロードセルＡに負荷された状態となる位置に分銅枠３及び吊下具６を位置させる（Ｓ２０１）。
【００５５】
次に、制御部は、ロードセルＡが検知した荷重を測定する（Ｓ２０２）。
【００５６】
次に、制御部は、分銅枠３が設定された終了位置に位置しているかを判定する（Ｓ２０３）。
【００５７】
ここで、制御部は、分銅枠３が終了位置に位置していると判定した場合、分銅枠３を分銅枠初期位置に位置させると共に、吊下具６を吊下具初期位置に位置させ、段階負荷試験を終了する（Ｓ２０４）。
【００５８】
一方、制御部は、分銅枠３が終了位置に位置していないと判定した場合、分銅枠３を一段階下降させる（Ｓ２０５）。この「一段階」とは、ロードセルＡに負荷される分銅を一つ増加させるために分銅枠３を下降させる距離である。即ち、ロードセルＡに負荷枠５の荷重のみが負荷されている状態においては、負荷枠５のフランジ部５６の上面と分銅４ａの上部小径部４１の下面とが当接して係合して分銅４ａが負荷枠５に吊り下げられ、一方、分銅４ａと分銅４ｂとが非接触状態となり、分銅４ａの全荷重が更にロードセルＡに負荷される状態になるまで分銅枠３を下降させる距離である。これによって、分銅４ａが分銅吊下部５５に吊り下げられた状態となる。
【００５９】
次に、制御部は、再度、ロードセルＡが検知した荷重を測定し（Ｓ２０２）、分銅枠３が設定された終了位置に位置しているかを判定する（Ｓ２０３）。そして、分銅枠３が終了位置に位置していると判定するまで、ステップＳ２０５、Ｓ２０２、及びＳ２０３を繰り返す。このようにして、段階負荷試験が行われる。
＜一部分銅負荷試験の動作例＞
次に、ロードセルＡに重り４の一部の分銅の荷重を同時に負荷する一部分銅負荷試験を行う場合の動作例を説明する。
【００６０】
図９は、荷重試験機１００の一部分銅負荷試験の制御を示すフローチャートであって、荷重試験機１００の動作例を示したものである。
【００６１】
図１０Ａ及び図１０Ｂは、荷重試験機１００の一部分銅負荷試験における動作を概略的に示す図である。
【００６２】
以下、本動作例においては、分銅４ａ及び分銅４ｂの荷重をロードセルＡに負荷させる場合について述べる。
【００６３】
制御部は、初期状態から、分銅枠３を下降させる。上記予備負荷試験においては、重り４の全ての分銅が吊下具６に吊り下げられた状態となるまで分銅枠３を下降させたが、本試験においては、分銅４ａ及び分銅４ｂが吊下具６に吊り下げられた状態となるまで分銅枠３を下降させる。このように、制御部は、吊下具６を下降させ、図１０Ａに示すように、負荷枠５、分銅４ａ及び分銅４ｂが吊下具６に吊り下げられた状態となる位置に、分銅枠３を位置させる（Ｓ３０１）。
【００６４】
次に、制御部は、分銅枠３及び吊下具６を互いの相対位置が変化しないように同期して下降させる。すると、押圧部５４がロードセルＡの起歪体を上方から押圧する。このように、制御部は、分銅枠３及び吊下具６を互いの相対位置が変化しないように同期して下降させ、図１０Ｂに示すように、負荷枠５の押圧部５４とロードセルＡの起歪体とが接触した状態となる位置に、分銅枠を位置させる（Ｓ３０２）。
【００６５】
次に、制御部は、吊下具６を距離Ｔ１下降させる（Ｓ３０３）。すると、上述したとおり、押圧部５４とロードセルＡの起歪体とが接触しているので、負荷枠５（及び分銅４ａ、４ｂ）は、吊下具６の下降に伴って下降せず、貫通孔７０の下側内周面とピン７２とが離れ（図４（ａ）参照）、負荷枠５、分銅４ａ及び分銅４ｂの全荷重がロードセルＡに負荷される。
【００６６】
次に、制御部は、ロードセルＡが検知した荷重を測定する（Ｓ３０４）。
【００６７】
次に、制御部は、分銅枠３を分銅枠初期位置に位置させると共に、吊下具６を吊下具初期位置に位置させ、一部分銅一括負荷試験を終了する（Ｓ３０５）。
【００６８】
以上に説明したように、本実施の形態の荷重試験機１００によれば、分銅枠３及び吊下具６を昇降させ、互いの相対的な位置を変更し負荷枠５に吊り下げる分銅４ａ〜分銅４ｅの数を変更することができる。また、分銅枠３及び／又は吊下具６を昇降させ、被試験物支持台２に対するそれぞれの相対的な位置を変更することにより、ロードセルＡを負荷状態又は無負荷状態に切り換えることができる。更に、ロードセルＡに荷重を負荷した状態において、吊下具６を下降させ、ピン７２と貫通孔７０の下側内周面との間に隙間を設けると、負荷枠５及び負荷枠５に吊り下げられている重り４の全荷重をロードセルＡに負荷させることができる。そのため、被試験物に複数の分銅の荷重を同時に負荷する試験、被試験物に荷重を段階的に増加させて負荷する試験等複数の試験を専用の治具の着脱を要することなく行うことができる。
【００６９】
＜変形例＞
図１１は、本発明の実施の形態に係る荷重試験機１００の変形例を示す正面図である。
【００７０】
上記では、負荷枠５が吊下具６に吊り下げられている状態から両者を相対的に近づけると、ピン７２と貫通孔７０の下側内周面とが非接触状態となるように構成されたものを例示したが、これには限定されない。例えば、図１１に示すように、吊下具１０６は、基部とこの基部の下端に該基部より大径に形成されたフランジ部１６８とを有し、負荷枠１０５の連結部１５７は、上面が開口し、底面が閉塞された筒状に形成され、更に、連結部の内部空間は、大径部と該大径部の上端に該大径部より小径に形成された小径部１５４とを形成し、フランジ部１６８を連結部１５７の内部空間に位置させ、負荷枠１０５と吊下具１０６とを相対的に近づけると、小径部１５４とフランジ部１６８の間に隙間が設けられるように構成してもよい。
【００７１】
また、上記では、負荷枠５の下部支持部５２は、分銅枠３のストッパ３４と当接し、分銅枠３に支持されるように構成されたものを例示したが、これには限定されず、例えば、分銅４ａの上面と当接し、分銅枠３に支持されるように構成されたものや、下部支持部５２の下方に突出する重り４の高さ寸法よりも長い支持脚を設け、この支持脚が分銅枠３の下部支持部３２に当接し、分銅枠３に支持されるように構成してもよい。
【００７２】
また、上記では、吊下具６を昇降させ、吊下具６と分銅枠３との相対的な位置関係、吊下具６と被試験物支持台２との相対的な位置関係を変更するように構成されているが、これには限定されず、被試験物支持台２を昇降させ、吊下具６と分銅枠３との相対的な位置関係、吊下具６と被試験物支持台２との相対的な位置関係を変更するように構成してもよい。
【００７３】
また、上記では、試験を制御装置１０１の制御により自動的に行うように構成したが、試験を人の操作で行うようにしてもよい。
【００７４】
なお、荷重試験機１００は、吊下具６を周知の引張型ロードセルとすると、引張型ロードセルの荷重試験に用いることができる。
【００７５】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の荷重試験機は、ロードセル等の荷重試験の用途に有用である。
【符号の説明】
【００７７】
１  支持枠
２  被試験物支持台
３  分銅枠
４  重り
４ａ  分銅
４ｂ  分銅
４ｃ  分銅
４ｅ  分銅
５  負荷枠
６  吊下具
７  制御装置
８  恒温室
３１  上部支持部
３２  下部支持部
３３  連結部
３４  ストッパ
４１  上部小径部
４２  下部小径部
４３  突出部
４４  凹陥部
４５  フランジ部
４６  小径部
５１  上部支持部
５２  下部支持部
５３  連結部
５４  押圧部
５５  分銅吊下部
５６  フランジ部
５７  連結具
５８  溝部
５９  貫通孔
６７  頭部
６８  頭部
６９  貫通孔
７０  貫通孔
７１  ピン
７２  ピン
８１  第１昇降器
８２  第２昇降器
８５  連結具
８６  溝部
８７  貫通孔
１００  荷重試験機
【図１】
0005456530.tif 000002
【図２】
0005456530.tif 000003
【図３】
0005456530.tif 000004
【図４】
0005456530.tif 000005
【図５】
0005456530.tif 000006
【図６Ａ】
0005456530.tif 000007
【図６Ｂ】
0005456530.tif 000008
【図７】
0005456530.tif 000009
【図８Ａ】
0005456530.tif 000010
【図８Ｂ】
0005456530.tif 000011
【図９】
0005456530.tif 000012
【図１０Ａ】
0005456530.tif 000013
【図１０Ｂ】
0005456530.tif 000014
【図１１】
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