(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下動を発生する動力発生手段と、
両端までの距離が異なる支点を中心に回動自在とされる第１のロッドおよび第２のロッドを有する伝達手段であって、前記動力発生手段により前記第１のロッドの一端に上下動が伝達されるとともに、前記第２のロッドの一端が前記第１のロッドの他端に重ねられて前記第１のロッドの動きに追従または前記第１のロッドと離れて回動し、前記第２のロッドの他端が試料に対して上下方向に荷重または変位を伝達する伝達手段と、
前記第１のロッドの一端に対して第１の荷重を印加する第１の印加手段と、
前記第２のロッドの一端に対して第２の荷重を印加する第２の印加手段とを備え、
前記試料の弾性係数が予め設定された値より大きい場合、前記伝達手段は、それぞれ第１の印加手段または第２の印加手段により印加された第１の荷重または第２の荷重を所定の倍率で前記試料に対して上向または下向に伝達し、
前記試料の弾性係数が予め設定された値より小さい場合、前記伝達手段は、前記動力発生手段による上下動の変位を所定の倍率で前記試料に伝達する
ことを特徴とする試験装置。
【請求項２】
前記動力発生手段は、前記上下動を発生するように駆動する偏心カムを有し、
前記試料は、弾性係数が予め設定された値より大きい試料であり、
前記第１の荷重は、前記偏心カムが原点にあるとき、前記第１のロッドおよび前記第２のロッドを水平に保つような質量を有する重りによる荷重であり、
前記偏心カムが前記原点から回転して前記第１のロッドの一端が下方に従動し、前記第１のロッドの一端が前記偏心カムから離れたとき、前記第１のロッドの一端に対する前記第１の荷重が前記試料に対して所定の倍率で下方に印加され、
前記偏心カムがさらに回転して、前記第１のロッドの一端が上方に従動し他端が下がることにより、前記第１のロッドの他端が前記第２のロッドの一端から離れたとき、前記第２のロッドの一端に対する前記第２の荷重が前記試料に対して所定の倍率で上方に印加される
ことを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項３】
前記動力発生手段は、前記上下動を発生するように駆動する偏心カムを有し、
前記試料は、弾性係数が予め設定された値より小さい試料であり、
前記第１の荷重は、前記偏心カムが原点にあるとき、前記第１のロッドおよび前記第２のロッドを水平に保つような質量を有する重りによる荷重であり、
前記偏心カムが前記原点から回転して前記第１のロッドの一端が下方に従動しとき、前記試料に対して所定の倍率で下方に変位が印加され、
前記偏心カムがさらに回転して、前記第１のロッドの一端が上方に従動したとき、前記試料に対して所定の倍率で上方に変位が印加される
ことを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【請求項４】
前記試料に印加される上向または下向の荷重値を検出する検出手段と、
前記動力発生手段を制御する制御手段と
をさらに備え、
前記制御手段は、前記検出手段により検出された上向または下向の荷重値の一方が閾値より小さい場合、前記動力発生手段を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載の試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、試験装置および方法に関し、特に、所定の荷重もしくは所定の変位などのストレスを発生し、発生したストレスを、所定の倍率で試料に伝達する試験装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気製品や機械製品などの機械的な信頼性は、一般的に、有限要素法などの数値解析に基づく機械強度計算を行うことで保証されている。このような数値解析においては、各材料の物性値がパラメータとして用いられる。
【０００３】
従って、数値解析の精度を向上させるために、様々な材料試験を行い、材料の正確な物性値を測定する必要がある。
【０００４】
特に、磨耗故障に対する寿命予測においては、材料毎に疲労試験が行われ、疲労強度のデータ（物性値）が蓄積されている。
【０００５】
材料の物性値を測定する場合、所定の規格で定められた形状を有するテストピースが用いられることが多いが、実際の使用部品に近い形状（例えば、接合材料の場合、母材との接合部を含むジョイント全体）で物性値を測定することが好ましい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、主に、鉄鋼材料などの比較的大型の材料や、比較的大型のテストピースの物性値を測定することが多いので、従来の疲労試験器においては、規格で定められた大型のテストピースに、比較的大きいストレスを印加することを前提としている場合が多く、電子部品などを模擬した小型の試料に、微小な荷重で、ストレスの試験を行うことが困難である。
【０００７】
さらに、通常、このような試験を行う場合、数日乃至数カ月の期間を要し、複数の試料を並行して行うので、装置全体が大型化し、コストも増大するという課題を有している。
【０００８】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、所定のストレスを発生し、発生したストレスを、所定の倍率で試料に伝達するようにしたので、比較的小さい試料に対して、小さいストレスで試験を行うことができるようにするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の試験装置は、上下動を発生する動力発生手段と、両端までの距離が異なる支点を中心に回動自在とされる第１のロッドおよび第２のロッドを有する伝達手段であって、動力発生手段により第１のロッドの一端に上下動が伝達されるとともに、第２のロッドの一端が第１のロッドの他端に重ねられて第１のロッドの動きに追従または第１のロッドと離れて回動し、第２のロッドの他端が試料に対して上下方向に荷重または変位を伝達する伝達手段と、第１のロッドの一端に対して第１の荷重を印加する第１の印加手段と、第２のロッドの一端に対して第２の荷重を印加する第２の印加手段とを備え、試料の弾性係数が予め設定された値より大きい場合、伝達手段は、それぞれ第１の印加手段または第２の印加手段により印加された第１の荷重または第２の荷重を所定の倍率で試料に対して上向または下向に伝達し、試料の弾性係数が予め設定された値より小さい場合、伝達手段は、動力発生手段による上下動の変位を所定の倍率で試料に伝達することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の試験装置においては、動力発生手段は、上下動を発生し、伝達手段は、それぞれ第１の印加手段または第２の印加手段により印加された第１の荷重または第２の荷重を所定の倍率で試料に対して上向または下向に伝達し、試料の弾性係数が予め設定された値より小さい場合、伝達手段は、動力発生手段による上下動の変位を所定の倍率で試料に伝達する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の試験装置の一実施例の構成例を示している。この実施例においては、駆動装置１（動力発生手段）は、偏心カムである駆動用カム１ａを駆動し、アーム構造の一部である荷重伝達ロッド２（伝達手段）の１端を上下運動させ、従動させるようになされている。
【００１４】
支点２ａを中心にして回動自在な荷重伝達ロッド２は、その一端（荷重伝達点２ｃ）に重り２ｂを有し、支点２ａを介して、重り２ｂ（ストレス発生手段）による荷重を、所定の倍率で、他方の端部から、荷重伝達点２ｄを介して荷重伝達ロッド３（伝達手段）に伝達するようになされている。重り２ｂは、一定荷重を印加する場合の荷重を発生するためと、一定変位を印加する場合に、荷重伝達ロッド２を駆動用カム１ａの動きに追従させるために備えられている。
【００１５】
荷重伝達ロッド２において、支点２ａから荷重伝達点２ｃ（重り２ｂと、荷重伝達ロッド２の本体部との結合点）までの距離をＬ1とし、支点２ａから荷重伝達点２ｄまでの距離をＬ3とすると、荷重伝達ロッド３に伝達される上下移動量は、荷重伝達点２ｃにおける上下移動量の（Ｌ3／Ｌ1）倍となり、伝達される荷重は、荷重伝達点２ｃにおける荷重の（Ｌ1／Ｌ3）倍となる。
【００１６】
支点３ａを中心にして回動自在な荷重伝達ロッド３は、その一端（荷重伝達点３ｂ）に重り３ｄ（ストレス発生手段）を有し、支点３ａを介して、重り３ｄの荷重または荷重伝達点３ｂ（摩擦を低減するために、軸受け構造とされている）において荷重伝達ロッド２より伝達された荷重を、他端の荷重伝達点３ｃを介して荷重伝達ロッド４（伝達手段）に伝達するようになされている。重り３ｄは、一定荷重を印加する場合に、荷重を発生するために、また、一定変位を印加する場合に、荷重伝達ロッド３を荷重伝達ロッド２の動きに追従させるために備えられている。
【００１７】
荷重伝達ロッド３において、支点３ａから荷重伝達点３ｂまでの距離をＬ2とし、支点３ａから荷重伝達点３ｃまでの距離をＬ4とすると、荷重伝達ロッド４に伝達される上下移動量は、荷重伝達点３ｂにおける上下移動量の（Ｌ4／Ｌ2）倍となり、伝達される荷重は、荷重伝達点３ｂにおける荷重の（Ｌ2／Ｌ4）倍となる。
【００１８】
荷重伝達ロッド４は、荷重伝達ロッド３より伝達される上下運動を、変位検出センサ５（検出手段）および試料１１に伝達するようになされている。
【００１９】
変位検出センサ５は、荷重伝達ロッド４の上下方向の変位を検出し、その信号を制御装置６に供給するようになされている。
【００２０】
荷重検出センサ（荷重検出用ロードセル）７（検出手段）は、固定台８に固定されている試料１１に印加される荷重を検出し、その信号を制御装置６（制御手段）に供給するようになされている。
【００２１】
制御装置６は、入力装置９における操作に応じて、駆動装置１を制御するようになされている。また、制御装置６は、変位検出センサ５および荷重検出センサ６より供給される信号に基づいて、試料１１の破壊の検出、破壊までの荷重印加回数のカウントなどを行うようになされている。
【００２２】
なお、制御装置６は、測定した荷重印加回数などの試験結果を、記録装置用出力１０を介して、所定の記録装置（図示せず）に出力するようになされている。
【００２３】
図２は、本実施例において試験される試料１１の例を示している。図２（ａ）（平面図）および図２（ｂ）（断面図）は、リード部品のはんだ付け試料であり、プリント配線板４１におけるランド４１ａにおいて、リード線４２がはんだ接合部４３で接合されている。また、この試料は、取付孔４１ｂにおいて、ネジ締めなどを行うことにより固定台８に固定される（図４参照）。
【００２４】
このようなリード部品のはんだ接合部４３は容易には変形しない（弾性係数が大きい）ので、弾性限界における変位量は、微小である。そして、変位量が弾性限界を超えると、はんだ接合部４３は、破断に至る。このように、弾性係数が大きい試料には、一定荷重で疲労試験が行われる。
【００２５】
図３（ａ）（平面図）および図３（ｂ）（断面図）は、面実装ＩＣ（Integrated Circuit）のはんだ付け試料を示している。この試料においては、試験用ＩＣ４６は、中央部で２つに分割された基板４４に、はんだ接合部４５を介して接合されている。
【００２６】
はんだ接合部４５は、図２（ｂ）のはんだ接合部４３と同様に、変形しにくいが、ＩＣ４６のリード部４７は、容易に変形し、荷重を吸収する。従って、このような試料に、一定荷重を印加すると、その荷重の大きさによっては、荷重を一回印加させただけで、リード部４７が、大きく変形し、破断してしまうので、このような試料には、一定変位を印加する疲労試験を行う。
【００２７】
図４は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す試料を本実施例に装着した様子を示している。この試料においては、リード線４２を荷重伝達ロッド４に固定し、基板４１を固定台８に固定する。このように試料を装着することで、荷重伝達ロッド４より伝達される荷重が、はんだ接合部４３に加えられる。
【００２８】
図５は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示す試料を本実施例に装着した様子を示している。この試料においては、２つに分割された基板４４のうち、一方を荷重伝達ロッド４に固定し、他方を固定台８に固定する。このように試料を装着することで、荷重伝達ロッド４の上下運動による変位が、試料のリード部４７に加えられる。
【００２９】
次に、図６乃至図８を参照して、本実施例が、例えば、図２（ａ）に示すような試料に対して、一定荷重で疲労試験を行うときの動作を説明する。
【００３０】
図６は、試料１１を装着するときの様子を示している。このとき、荷重伝達ロッド２，３を水平に保ち、荷重伝達点３ｂが下方に移動しないように、所定の大きさ以上の質量を有する重り２ｂを使用することで、試料１１に荷重がかからないようにする。
【００３１】
次に、図７に示すように、駆動用カム１ａを所定の角度だけ時計方向に回転させると、荷重伝達点２ｃは、駆動用カム１ａの動きに対応して、重り２ｂの重量により、下方に移動しようとする。しかし、図２（ａ）に示すような試料は、比較的小さい荷重を印加された場合、ほとんど変形しないため、各荷重伝達ロッド２乃至４は、ほとんど動かない。
【００３２】
従って、荷重伝達点２ｃは、駆動用カム１ａの動きに追従せず、駆動用カム１ａから離れる。その結果、荷重伝達点２ｃにおいて、重り２ｂにより、荷重（Ｍ2・ｇ）（Ｍ2は、重り２ｂの質量を表し、ｇは重力加速度を表す）が生じる（ただし、重り２ｂの質量と比較して、重り２ｂを除いた荷重伝達ロッド２の質量が無視できるほど小さいものとする）。
【００３３】
そして、荷重伝達ロッド２が支点２ａを中心として反時計方向に回動する結果、この荷重（Ｍ2・ｇ）は、支点２ａを介して、荷重伝達点２ｄにおける上方向の荷重（Ｍ2・ｇ・Ｌ1／Ｌ3）に変換され、この荷重（Ｍ2・ｇ・Ｌ1／Ｌ3）が、荷重伝達ロッド３に伝達される。
【００３４】
荷重伝達ロッド３は、荷重伝達ロッド２より荷重（Ｍ2・ｇ・Ｌ1／Ｌ3）を荷重伝達点３ｂにおいて受ける。さらに、荷重伝達点３ｂには、重り３ｄ（質量Ｍ3）が結合されているので、荷重伝達点３ｂにおける上方向の荷重Ｆ3bは、次式で示すようになる（ただし、重り３ｄの質量と比較して、重り３ｄを除いた荷重伝達ロッド３および荷重伝達ロッド４の質量が無視できるほど小さいものとする）。
Ｆ3b＝Ｍ2・ｇ・Ｌ1／Ｌ3−Ｍ3・ｇ＝ｇ・（Ｍ2・Ｌ1／Ｌ3−Ｍ3）
【００３５】
そして、荷重伝達ロッド３は、支点３ａを中心に時計方向に回動し、荷重伝達点３ｃを介して、荷重Ｆ3bを、荷重伝達ロッド４に伝達する。荷重Ｆ3bは、支点３ａを介して、次式で示すような、荷重伝達点３ｃにおける下方向の荷重Ｆ3cに変換される。
Ｆ3c＝Ｆ3b・Ｌ2／Ｌ4＝Ｌ2／Ｌ4・ｇ・（Ｍ2・Ｌ1／Ｌ3−Ｍ3）
【００３６】
荷重伝達ロッド４は、荷重伝達ロッド３より、荷重Ｆ3cを受け、この荷重Ｆ3c（圧縮荷重）を試料１１に印加する。
【００３７】
このように、駆動用カム１ａを所定の角度だけ回転させることで、試料１１に圧縮荷重が加えられる。
【００３８】
そして、図８に示すように、さらに、駆動用カム１ａを所定の角度だけ回転させると、荷重伝達点２ｃは、駆動カム１ａにより押し上げられる。
【００３９】
このとき、荷重伝達点２ｄが下方へ移動するため、荷重伝達点３ｂは、その動きに対応して、重り３ｄの重量により、下方に移動しようとする。しかし、図７に示すような、圧縮荷重時と同様に、図２（ａ）に示すような試料は、比較的小さい荷重を印加された場合、ほとんど変形しないため、荷重伝達ロッド３，４は、ほとんど動かない。
【００４０】
従って、荷重伝達点３ｂは、荷重伝達ロッド２の動きに追従せず、荷重伝達ロッド２から離れる。そして、荷重伝達点３ｂにおいて、重り３ｄにより、荷重Ｍ3・ｇが生じる。
【００４１】
この荷重Ｍ3・ｇは、支点３ａを介して、次式に示すような、荷重伝達点３ｃにおける荷重Ｆ3cに変換され、荷重伝達ロッド４に伝達される。
Ｆ3c＝Ｍ3・ｇ・Ｌ2／Ｌ4
【００４２】
荷重伝達ロッド４は、荷重伝達ロッド３より荷重Ｆ3cを受け、この荷重Ｆ3c（引張荷重）を試料１１に印加する。
【００４３】
このように、駆動用カム１ａをさらに所定の角度だけ回転させることで、試料１１に引張荷重が加えられる。
【００４４】
以上のように、駆動用カム１ａを回転させることで、所定の圧縮荷重と所定の引張荷重が、交互に、試料１１に印加され、駆動用カム１ａをＮ回、回転させることで、所定の圧縮荷重と所定の引張荷重が、それぞれＮ回づつ、同一の荷重パターンで印加される。
【００４５】
なお、重り２ｂおよび重り３ｄを調節することで、試料１１に印加する荷重を、所定の値に設定することができる。
【００４６】
例えば、荷重伝達ロッド２，３の支点比（長さの比）Ｌ3：Ｌ1，Ｌ4：Ｌ2が、共に１：５である場合において、試料１１に印加する圧縮荷重および引張荷重を５ｋｇｆにするには、最初に、引張荷重を５ｋｇｆにするために、重り３ｄの質量を１ｋｇ（＝（１／５）×５ｋｇ）とする。
【００４７】
一方、圧縮荷重を５ｋｇｆにするためには、荷重伝達点３ｂにおける荷重を、上向きに１ｋｇｆ（＝（１／５）×５ｋｇｆ）とすればよい。荷重伝達点３ｂにおいては、重り３ｄにより、下向きに１ｋｇｆの荷重が掛けられているので、重り２ｂにより、上向きに２ｋｇｆの荷重を掛ける。従って、重り２ｂの質量を、０．４ｋｇ（＝（１／５）×２）とする。
【００４８】
次に、図９乃至図１１を参照して、本実施例が、例えば、図３に示すような試料１１に対して、一定変位量で疲労試験を行うときの動作を説明する。
【００４９】
図９は、試料１１を装着するときの様子を示している。このとき、図６に示す状態と同様に、荷重伝達ロッド２，３を水平に保ち、荷重伝達点３ｂが下方に移動しないように、所定の大きさ以上の質量を有する重り２ｂを使用することで、試料１１に荷重がかからないようにする。
【００５０】
次に、図１０に示すように、駆動用カム１ａを所定の角度だけ回転させると、荷重伝達点２ｃは、駆動用カム１ａの動きに対応して、重り２ｂの重量により、下方に移動しようとする。図３に示すような試料は、比較的小さい荷重を印加されただけで変形するため、各荷重伝達ロッド２乃至４は、試料１１の変形に応じて動く。
【００５１】
従って、荷重伝達点２ｃは、駆動用カム１ａの動きに追従する。いま、駆動用カム１ａの軸から荷重伝達ロッド２との接点（荷重伝達点２ｃ）までの距離（半径）をｘcで表し、図９に示すような基準状態でのｘcをｘc0とすると、駆動用カム１ａの回転に伴う荷重伝達点２ｃの移動量Δｘcは、（ｘc−ｘc0）の絶対値となる。
【００５２】
図１０に示すように、荷重伝達ロッド２において、荷重伝達点２ｃが下向きにΔｘcだけ移動した場合、荷重伝達点２ｄは、上向きにＬ3／Ｌ1・Δｘcだけ移動する。
【００５３】
荷重伝達ロッド３は、荷重伝達点３ｂにおいて、荷重伝達ロッド２（荷重伝達点２ｄ）と接しているので、荷重伝達点３ｂも同様に、上向きにＬ3／Ｌ1・Δｘcだけ移動する。
【００５４】
そして、荷重伝達点３ｂが上向きにＬ3／Ｌ1・Δｘcだけ移動すると、荷重伝達点３ｃは、下向きに、Ｌ4／Ｌ2・Ｌ3／Ｌ1・Δｘcだけ移動する。荷重伝達点３ｃと接している荷重伝達ロッド４は、同様に、下向きに、Ｌ4／Ｌ2・Ｌ3／Ｌ1・Δｘcだけ移動し、試料１１に、下向きの変位Ｌ4／Ｌ2・Ｌ3／Ｌ1・Δｘcを印加する。
【００５５】
次に、図１１に示すように、駆動用カム１ａをさらに回転させ、荷重伝達ロッド２の荷重伝達点２ｃが上向きに移動させられると、各荷重伝達点２ｄ，３ｂ，３ｃおよび荷重伝達ロッド４は、図１０に示す場合と逆の方向に、それぞれ移動する。
【００５６】
従って、試料１１には、上向きの変位Ｌ4／Ｌ2・Ｌ3／Ｌ1・Δｘcが印加される。
【００５７】
以上のように、駆動用カム１ａを回転させることで、所定の変位が、上下方向に、試料１１に印加され、駆動用カム１ａをＮ回、回転させることで、上下方向にそれぞれＮ回づつ、同一の変位パターンで、変位を印加することができる。
【００５８】
例えば、ロッドの支点比Ｌ4：Ｌ2，Ｌ3：Ｌ1が、ともに１：５であり、駆動用カム１ａによる荷重伝達点２ｃの上下移動量が２．５ｍｍである場合、試料１１には、０．１ｍｍ（＝（１／５）×（１／５）×２．５ｍｍ）の変位が印加される。
【００５９】
このように、駆動部に微細な構造を必要とせずに、微小変位を試料１１に印加することができる。
【００６０】
なお、このように、一定変位量を印加する場合、重り２ｂおよび重り３ｄは、試料１１に所定の変位が充分生じる重さのものを使用する。
【００６１】
以上の実施例においては、駆動用カム１ａの形状は、特に規定していないが、駆動用カム１ａの形状を変更することで、一定荷重を印加する場合の荷重パターン、および一定変位量を印加する場合の変位パターンを、例えば、正弦波に近いパターンや、パルスに近いパターンに変更することができる。
【００６２】
さらに、図１２に示すように、本実施例においては、荷重伝達ロッド３と、荷重伝達ロッド４との接合部の構造を変更することにより、試料１１に印加する荷重および変位のモードを容易に変更することができる。
【００６３】
上記実施例においては、図１２（ａ）に示すように、荷重伝達ロッド３と、荷重伝達ロッド４は、荷重伝達ロッド４の着脱自在な腕部４ａおよび腕部４ｂ（変更部材）により両側から挟むように接合（当接）されている。従って、荷重伝達ロッド３の荷重伝達点３ｃが上方に移動する場合、荷重伝達ロッド４は、腕部４ａを介して荷重または変位を伝達され、荷重伝達点３ｃが下方に移動する場合、荷重伝達ロッド４は、腕部４ｂを介して荷重または変位を伝達されるので、上下両方向の荷重または変位が試料１１に印加される。
【００６４】
次に、図１２（ｂ）に示すように、荷重伝達ロッド４の腕部４ｂを取り外し、腕部４ａだけで、荷重または変位が伝達されるようにすると、圧縮方向の荷重および下方向の変位は試料１１に印加されず、引張荷重または上方向の変位だけを、試料１１に印加することができる。
【００６５】
逆に、図１２（ｃ）に示すように、荷重伝達ロッド４の腕部４ａを取り外し、腕部４ｂだけで、荷重または変位が伝達されるようにすると、引張方向の荷重および上方向の変位は試料１１に印加されず、圧縮荷重および下方向の変位だけを、試料１１に印加することができる。
【００６６】
図１３は、本実施例における制御装置６の一構成例を示している。この制御装置６においては、制御回路２１は、ユーザの操作に応じた、入力装置９からの信号に従って、駆動装置１を制御するようになされている。また、制御回路２１は、比較回路２３より供給される信号から、試料１１が所定の状態になったと判断した場合、駆動装置１を停止させるようになされている。
【００６７】
さらに、制御回路２１は、変位検出センサ５からの信号を受け取り、その信号（変位量）をメモリ付きカウンタ２５に記憶させるようになされている。
【００６８】
ピーク検出回路２２は、図１４に示すような荷重検出センサ７からの信号より、荷重印加時のピーク荷重を検出し、その値を比較回路２３およびメモリ付きカウンタ２５に出力するようになされている。
【００６９】
比較回路２３は、ピーク検出回路２２より供給された荷重のピーク値を、メモリ２４に記憶されている、予め設定された荷重のしきい値と比較し、その結果を制御回路２１に出力するようになされている。
【００７０】
メモリ付きカウンタ２５は、ピーク検出回路２２より供給される荷重の値、および制御回路２１より供給される変位の値を記憶するとともに、荷重および変位の値が供給された回数をカウントするようになされている。
【００７１】
出力回路２６は、制御回路２１を介して、入力装置６より所定の信号を供給されると、メモリ付きカウンタ２５より供給された荷重の印加回数などの、疲労試験の結果を、記録装置用出力を介して、所定の記録装置（図示せず）に出力するようになされている。
【００７２】
次に、疲労試験における制御装置６の動作について説明する。
【００７３】
ユーザが入力装置９で、試験の開始の操作を行うと、制御回路２１は、その操作に対応する信号を受け取り、駆動装置１を動作させる。
【００７４】
そして、試料１１に荷重（圧縮荷重の設定値を＋Ｆａ、引張荷重の設定値を−Ｆａとする）が印加されると、荷重検出センサ７は、図１４に示すように、その荷重を検出し、その信号をピーク検出回路２２に供給する。
【００７５】
ピーク検出回路２２は、荷重検出センサ７による検出荷重のピーク値を比較回路２３およびメモリ付きカウンタ２５に供給し、比較回路２３は、そのピーク値と、メモリ２４に記憶されている荷重しきい値の差を計算し、その値を制御回路２１に出力する。
【００７６】
制御回路２１は、その値より、試料１１の状態を把握する。試料１１に亀裂が生じたとき（図１４においては、試験回数がｔ1であるとき）、荷重検出センサ７で検出される荷重のうち、正負いずれかの検出荷重が減少する。制御回路２１は、比較回路２３からの比較結果より、ピーク検出回路２２より供給される検出荷重が、メモリ２４に記憶されているしきい値（図１４においては、圧縮荷重のしきい値を＋Ｆｂ、引張荷重のしきい値を−Ｆｂとする）より小さくなったと判断すると、メモリ付きカウンタ２５に、そのときの荷重印加回数を破壊回数として記憶させる。
【００７７】
そして、亀裂が進展していき、試料１１が破断したとき（図１４においては、試験回数がｔ2であるとき）、荷重検出センサ７で検出される荷重は、零に収束していき、制御回路２１は、比較回路２３からの比較結果より、試料１１が破断したと判断すると、駆動装置１を停止させる。
【００７８】
このように試料１１が破断した後、制御回路２１は、メモリ付きカウンタ２５に破壊回数などの疲労試験の結果を出力回路２６に出力させる。そして、出力回路２６は、ユーザによる設定に従って、その疲労試験の結果を記録装置用出力１０を介して出力する。
【００７９】
以上のように、制御装置６は、ユーザの操作に応じて、駆動装置１を制御し、試料１１が破壊された場合、検出される荷重より試料１１の破壊（破断）を感知して、駆動装置１を停止させるようになされている。
【００８０】
制御装置６において、破壊の検出のしきい値を、微小破壊に対応して設定し、亀裂が発生したとき（破断する前に）、駆動装置１を停止させるようにすることで、光学的破壊検査などの実験用サンプルとして利用される、亀裂が進展していない、初期破壊のサンプルを作成することもできる。
【００８１】
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば、駆動用カム１の代わりに、上下運動するスライダを利用することもできる。
【００８２】
また、荷重や変位の他、種々のストレスを印加する場合に適用することができる。
【００８３】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の試験装置によれば、動力を発生し、発生した動力に応じて、所定のストレスを発生し、発生した所定のストレスを、所定の倍率で試料に伝達するようにしたので、比較的簡単な構造で、多大なコストをかけずに、実際に使用される部品を模擬した、小さい試料に対して、微細な荷重や変位で試験を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の試験装置の一実施例の構成例を示すブロック図である。
【図２】疲労試験を行う試料の例を示す図である。
【図３】疲労試験を行う試料の他の例を示す図である。
【図４】図２の試料を図１の実施例に装着した様子を示す図である。
【図５】図３の試料を図１の実施例に装着した様子を示す図である。
【図６】一定荷重印加モードにおける図１の実施例の動作を説明する図である。
【図７】一定荷重印加モードにおける図１の実施例の動作を説明する図である。
【図８】一定荷重印加モードにおける図１の実施例の動作を説明する図である。
【図９】一定変位印加モードにおける図１の実施例の動作を説明する図である。
【図１０】一定変位印加モードにおける図１の実施例の動作を説明する図である。
【図１１】一定変位印加モードにおける図１の実施例の動作を説明する図である。
【図１２】図１の実施例における荷重モードの切替を説明する図である。
【図１３】図１の制御装置６の構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１の荷重検出センサ７で検出される荷重の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  駆動装置
２  荷重伝達ロッド
２ａ  支点
２ｂ  重り
２ｃ，２ｄ  荷重伝達点
３  荷重伝達ロッド
３ａ  支点
３ｂ，３ｃ  荷重伝達点
３ｄ  重り
４  荷重伝達ロッド
４ａ，４ｂ  腕部
５  変位検出センサ
６  制御装置
７  荷重検出センサ
８  固定台
９  入力装置
１０  記録装置用出力
１１  試料
２１  制御回路
２２  ピーク検出回路
２３  比較回路
２４  メモリ
２５  メモリ付きカウンタ
２６  出力回路
４１  プリント配線板
４２  リード線
４３  はんだ接合部
４４  基板
４５  はんだ接合部
４６  試験用ＩＣ
４７  リード部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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